ORGAN-DESIGN – die Zucht von künstlichem Gewebe – begeistert die Medizinwelt und lässt Schwerkranke wieder hoffen. „Tissue Engineering” heißt im Fachjargon die noch junge Disziplin, in der Ärzte und Ingenieure interdisziplinär an einem Ersatzteillager für Menschen arbeiten. Anders als bereits existierende künstliche Zweit-Organe wie der Herzschrittmacher basiert die Gewebe-Rekonstruktion auf lebenden Zellen. Das Ziel ist, irgendwann naturgetreue Nachbildungen menschlicher Organe zu synthetisieren, die wie ihre echten Pendants funktionieren. Andere Produkte, die natürliches Körpergewebe ersetzen, sind bereits auf dem Markt: So erhalten viele Verbrennungsopfer heute eine „zweite Haut”, die am Institut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) in Denkendorf bei Stuttgart entwickelt wurde.
Wissenschaftler des ITV forschten sogar vor fast einem Jahrzehnt an einer künstlichen Bauchspeicheldrüse (bild der wissenschaft 11/2000, „Organ-Designer”). Um die ist es allerdings still geworden. Das Pankreas-Replikat sollte ein Segen für Diabetiker sein, versprach damals der stellvertretende ITV-Direktor und Leiter der Abteilung Biomedizin Michael Doser. Allein in Deutschland leiden gegenwärtig etwa zehn Millionen Menschen an Diabetes. Doch jährlich kann nur rund 100 Menschen durch die Transplantation einer Spender-Bauchspeicheldrüse geholfen werden. Der riesige Bedarf lässt sich bei Weitem nicht decken. Dieses Problem gingen die Denkendorfer Forscher 1987 an und begannen, eine künstliche Bauchspeicheldrüse zu entwickeln.
Sie sollte Diabetikern die tägliche Insulin-Spritze ersparen und sie außerdem vor den typischen Diabetes-Folgeerkrankungen wie Herzinfarkt, Erblinden und Nierenversagen schützen. Doch das Vorhaben kam nicht zum glücklichen Ende. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat 2002 die Förderung des Projektes nicht verlängert, berichtet Doser. „Wir waren damals noch nicht so weit, wie wir eigentlich sein wollten”, bedauert der gelernte Biologe. Doch den Ministerialen war nun endgültig der Geduldsfaden gerissen: Es war bereits das dritte Pankreas-Projekt, bei dem das Denkendorfer Institut am Ende der Projektlaufzeit kein kliniktaugliches Produkt vorweisen konnte.
Der Ausgangspunkt für das Vorhaben war eine im Grunde simple Idee. In der Bauchspeicheldrüse liegen die sogenannten Langerhans’ schen Inselzellen, die normalerweise das Hormon Insulin bilden und den Blutzuckerspiegel messen. Bei Diabetes-Patienten sind die Inselzellen gestört und arbeiten nicht mehr ausreichend. Der pragmatische Lösungsansatz der Wissenschaftler lautete: Es müssen neue Inselzellen her. Dazu verwendeten sie Kapillarmembranen aus dem Kunststoff Polyurethan, in die sie Langerhans’sche Inselzellen von Schweinen füllten. Diese Vorrichtung wollten die ITV-Wissenschaftler im Körper des Patienten an eine Arterie anschließen. Das Blut sollte hindurchströmen können, doch die Poren der Kapillarmembran sollten zu fein sein, um Antikörper des Patienten – die Antwort des menschlichen Immunsystems auf die Schweinezellen – passieren zu lassen.
„Das menschliche Immunsystem darf die tierischen Zellen nicht sehen”, bestätigt Heike Mertsching, Leiterin der Abteilung Zellsysteme am Stuttgarter Fraunhofer Institut für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik. Das war der kritische Punkt bei der Entwicklung der künstlichen Bauchspeicheldrüse. Und an dieser Hürde seien sie gescheitert. „Die Kollegen in Denkendorf haben ihr Material schlicht überschätzt”, urteilt die Wissenschaftlerin. Den Vorstoß der Denkendorfer hält Mertsching im nachhinein zwar für lohnend. Indes: „Man ist heute einfach noch nicht so weit, um ein solches Projekt technisch umzusetzen.” Dominik Rösch ■
