Die gewachsenen Lungen wurden erfolgreich einem Schwein transplantiert, nach 5 Jahren sind Versuche am Menschen möglich

Leichte Schweine in einem Bioreaktor

Der Organanbau wird innerhalb von fünf Jahren das Leben von Patienten retten, nachdem Wissenschaftler erstmals eine biotechnologisch hergestellte Schweinelunge erfolgreich transplantiert haben.

Eine Gruppe der Medizinischen Fakultät der Universität von Texas (UTMB) zeigte, dass Lungen, die unter Laborbedingungen gezüchtet wurden, leicht bei Schweinen Wurzeln schlugen und innerhalb von zwei Wochen ein Netzwerk von Blutgefäßen in ihnen wuchs.

Frühere Versuche scheiterten, weil die Organe kein komplexes Netzwerk von Gefäßen bildeten, die für die ordnungsgemäße Versorgung mit Sauerstoff und Blutfluss erforderlich waren.

Neue Experimente zeigten jedoch, dass zwei Monate nach der Implantation die Lungen noch funktionierten und die Schweine eine 100% ige Sauerstoffsättigung aufwiesen, was bedeutete, dass alle roten Blutkörperchen Sauerstoff durch den Körper transportierten.



Echtzeit-Transplantation von biotechnologisch hergestellten Schweinelungen

Die Methode wird dazu beitragen, die Krise der Organspende in Großbritannien zu lösen. Auf der Warteliste stehen etwa 7.000 Menschen, von denen 350 aufgrund von Mukoviszidose und Emphysem eine Lungentransplantation benötigen, aber ein Viertel stirbt, ohne das gewünschte Organ zu erhalten.

"Unser oberstes Ziel ist es, vielen Menschen, die auf eine Transplantation warten, neue Möglichkeiten zu bieten", sagte Joan Nichols, Professorin für Medizin an der UTMB.

"In Zukunft werden wir dem Menschen Stammzellen entnehmen und ein Organ wachsen lassen, das ihr Organ ohne Immunsuppression sein wird und das als eigene Lunge fungiert."

Wakin Cortiella, Direktor des Labors für Tissue Engineering und Organregeneration bei UTMB, sagte: "Ich würde sagen, dass wir in fünf bis zehn Jahren Patienten mit biotechnologisch hergestellten Lungen erhalten werden."



Joan Nichols und Wakin Cortiella im Labor

Um im Labor Organe zu züchten, nahmen die Wissenschaftler leichte Schweine und entzogen ihnen mit einer speziellen Mischung Blut und Zellen, so dass nur noch ein Rahmen übrig blieb.

Dann kreierten sie einen Cocktail aus Nährstoffen und Lungenzellen des Schweins, der das Transplantat erhalten soll, und legten es in einen Tank mit einem Organskelett.

Die Lungen wurden 30 Tage lang gezüchtet und in vier Schweine implantiert, die 10 Stunden, zwei Wochen, einen Monat und zwei Monate am Leben gehalten wurden, um zu sehen, wie sich die Blutgefäße entwickeln.

Alle Schweine, die biotechnologisch hergestellte Lungen erhielten, blieben gesund.

Zwei Wochen nach der Transplantation bildeten die biotechnisch hergestellten Lungen ein Netzwerk von Blutgefäßen, die für das Lungenleben benötigt werden. Und es gab kein Lungenödem, das Atemversagen verursachen könnte.



Bioengineering Lungen am Vorabend der Transplantation

Derzeit müssen gespendete Lungen an die Größe der Lunge des Patienten angepasst werden, und der Empfänger muss Immunsuppressiva einnehmen, um das Risiko einer Organabstoßung zu verringern. Wenn Sie jedoch den Rahmen eines Organs mit seinen Zellen säen, tritt keine Immunantwort auf.

In naher Zukunft werden Lungenrahmen von gespendeten Organen erhalten, aber es ist möglich, dass sie in Zukunft auf einem Bioprinter gedruckt werden.

"Wir haben ein viel besseres Gefäßnetz in der Lunge aufgebaut, das wir vorher nicht hatten", sagte Dr. Cortiella.

"Wir sind auch von kleinen Tieren zu großen Tieren mit großen Lungen gewechselt."

„Biotechnisch hergestellte Lungen können jederzeit gezüchtet werden, sodass eine Person nicht warten muss, bis ein gutes Organ gefunden ist. Sie können sie sowohl als Kind als auch als Erwachsener anbauen. “

Der nächste Schritt besteht darin, die Schweine so lange wie möglich am Leben zu halten, damit die biotechnisch hergestellten Lungen voll ausgereift sind und Wurzeln schlagen. Die Forscher sagen jedoch, dass sie in den nächsten fünf bis zehn Jahren mit Tests an todkranken Patienten beginnen werden.

"Die gesamte Arbeit dauerte 15 Jahre Forschung. Unser Team hat unglaubliche Dinge mit minimalen Finanzen und einer erstaunlich engagierten Gruppe von Menschen geleistet", sagte Professor Nichols.

Veröffentlichung in der Zeitschrift Science Translational Medicine .