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Tissue Engineering

 

Frau Prof. Dr. Hoffmann hat ihre auf fünf Jahre angelegte Stiftungsprofessur im Bereich Tissue Engineering angenommen und ihre Arbeit an der MHH am 1. Oktober 2009 begonnen.

 

Seit 1.1.2010 wurde für die klinisch angewandte Forschung eine W2-Professur “Regenerative Gelenkchirurgie” durch Herrn Prof. Dr. Michael Jagodzinski besetzt.

 

Tissue Engineering - Knochen aus dem Labor

 

Unter Tissue Engineering versteht man die Nachzüchtung von natürlichen Geweben unter Laborbedingungen. Mit diesem gezüchteten Gewebe sollen Heilungsprozesse (beispielsweise offene Wunden) unterstützt, funktionsuntauglich gewordenes Gewebe (beispielsweise Knorpelgewebe in den Gelenken) regeneriert, sowie zerstörte Gewebe (beispielsweise verbrannte Haut) ersetzt werden.

Beim erwachsenen Menschen gibt es organspezifische Stammzellen mit hohem Vermehrungs- und Differenzierungspotential. Aus ihnen werden während der gesamten Lebensdauer des Organismus neue spezialisierte Zellen gebildet. Durch Punktion am Beckenkamm können diese Stammzellen gewonnen werden. Anschließend werden sie im Labor isoliert, millionenfach vermehrt und stehen für verschiedene Behandlungsmöglichkeiten zur Verfügung.

Die Herausforderung des Tissue Engineering besteht zum einen darin, ein geeignetes Gerüst zu finden, an dem sich die Zellen orientieren und mehrschichtige Strukturen bilden können. Zum anderen müssen die Bedingungen verstanden und nachgebildet werden unter denen die Zellen wachsen, sich vermehren und in die verschiedenen Gewebetypen ausdifferenzieren können.

Da die Zellen für das Züchten der Gewebe meist aus dem körpereigenen Material der zu behandelnden Person gewonnen werden, kann eine immunologische Abstoßungsreaktion vermieden oder im Vergleich zur Transplantation von Fremdgewebe zumindest deutlich verringert werden.

Das Tissue Engineering kann für die Medizin noch ungeahnte Möglichkeiten bedeuten. Langfristig könnte damit ein großer Teil aller krankheits- oder verschleißbedingten Organschäden therapiert und wiederhergestellt werden.

 

 

Tissue Engineering: Herausforderungen


Im Tissue Engineering muss ein vom Aufbau her komplexes biologisches Material im Labor nachgezüchtet werden. Je komplexer das Gewebe ist, desto schwieriger ist dessen Nachzüchtung. Aus diesem Grund wurden erst vergleichsweise einfache Gewebe wie Oberhaut, Knorpel und Knochen durch Tissue Engineering hergestellt. Eine der großen Herausforderungen ist die Gewährleistung der Durchblutung des Gewebes. Man muss entweder von vornherein Blutgefäße im gezüchteten Gewebe wachsen lassen, oder zumindest geeignete Wachstumsfaktoren einbauen, damit später Blutgefäße in das transplantierte Gewebe einwachsen können.

In der Zellkulturtechnik werden Bioreaktoren entwickelt, in welchen das Gewebe derart wachsen kann, dass es nach der Transplantation seine Funktion erfüllen kann.

 

 

Tissue Engineering von Knorpel und Knochen

 

 

Das Nachbilden von patienteneigenen Knorpel- und Knochenstücken mittels Tissue Engineering dient der Behandlung von Gelenkschäden und für Operationen im Hals-, Nasen- und Ohrenbereich, weil sich körpereigener Knorpel kaum regenerieren kann. Weitaus am meisten Anwendung findet Ersatzknorpel beim Kniegelenk, um beispielsweise Verletzungen zu behandeln. Zudem können bereits kleine Knochenfragmente gezüchtet werden, die bei Knochenbrüchen verwendet werden können.

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