Die Firma Matricel verwendet Kollagen von Schweinen, denn deren Kollagen-Struktur ist laut Ingo Herschel, Biochemiker und Geschäftsführer der Matricel GmbH, der menschlichen sehr ähnlich. Wenn das Schweine-Kollagen gesäubert und aufgearbeitet wurde, ist es nicht mehr schädlich und das Kollagengerüst wird im menschlichen Körper vollständig abgebaut, wenn die Zellen das neue Gewebe produzieren.

Diese Methode wird beispielsweise überall dort eingesetzt, wo körpereigenes Knorpelmaterial zerstört ist beziehungsweise gänzlich fehlt. Chirurgen können auf diese Weise bei einer Operation von Knorpelschäden im Kniegelenk an die betroffene Stelle eine mit Knorpelzellen besiedelte Matrix platzieren, die dann dafür sorgt, dass sich dort wieder neues Knorpelgewebe bildet. “Seit 2002 ist dieses Verfahren bei mehreren tausend Patienten in Europa und Australien erfolgreich klinisch eingesetzt worden”, wie Herschel erzählt.

Andere erfolgversprechende Anwendungsgebiete sind die Regeneration von Haut nach schweren Verbrennungen und in der Zahnmedizin die Regeneration von Kieferknochen, die sich beispielsweise durch Paradontose oder langjähriges Tragen von Prothesen zurückgebildet haben. Untersuchungen diese Technologie bei Rückenmarksverletzungen einzusetzen, befinden sich noch in der Anfangsphase.

Matricel kooperiert unter anderem mit der Freien Universität Amsterdam, dem dort nahe gelegenen Brandwundenzentrum und dem Fraunhofer-Institut für Lasertechnik in Aachen.

Sehen Sie auch den Staat in der Pflicht, sich dafür zu engagieren?

Üblicherweise werden Richtlinien wie diese von Experten gemacht und das sind auf diesem Gebiet die Mediziner – weniger der Staat. Aber er könnte sich auf andere Weise in Sachen Nabelschnurblut engagieren: So gibt es in mehreren Ländern Gelder für öffentliche Nabelschnurblutbanken (die sich in Deutschland über Spenden finanzieren, Anm. d. Red.). Außerdem ist der Gesetzgeber in der Pflicht, wenn es darum geht, Regeln festzulegen, die die Herstellung von Nabelschnurblut-Präparaten betreffen. Diese werden in der Bundesrepublik als Arzneimittel angesehen, so dass es bei ihrer Produktion strenge staatliche Auflagen einzuhalten gilt.

Es gibt inzwischen Stammzelltherapien, die in utero, also noch vor der Geburt im Mutterleib, durchgeführt werden. Welche Krankheiten können auf diese Weise behandelt werden, und wie sehen die Therapien konkret aus?

Die bisherigen Forschungen fanden größtenteils im Tiermodell statt. Es gibt noch wenige Anwendungen beim Menschen, allerdings sind einige davon bereits erfolgreich. Bei ungeborenen Kindern mit Immundefizienz konnte durch Stammzell-Transplantationen im Mutterleib eine Heilung erreicht werden. Leider hat das bei anderen Erbkrankheiten noch nicht funktioniert. Wir sind dabei, die Mechanismen zu erforschen, die dazu geführt haben, dass weitere Erfolge bisher ausgeblieben sind. Um künftig bessere Resultate zu erzielen, muss man herausfinden, zu welchem Zeitpunkt diese Transplantationen am besten durchgeführt werden sollten, welche Arten von Zellen verwendet werden müssen und in welcher Dosierung. Es sind also sehr viele Detailfragen zu klären. Ausgangspunkt ist dabei, dass das Knochenmark beim Kind erst in der frühen Schwangerschaftsphase besiedelt wird. Zu diesem Zeitpunkt sollten die Stammzellen eingebracht werden, damit sie im Idealfall als eigene Zellen akzeptiert werden.

Wie kommt es zu diesen Störungen des Immunsystems?

Bestimmte Formen von ihnen treten auf, weil, vereinfacht gesprochen, das Knochenmark länger als normal ”leer” ist, also weil die Stammzellen anfangs fehlen.

Und wie bekommen Sie sie ins Knochenmark hinein?

Dafür machen wir uns die großen Fortschritte zunutze, die es bei der Ultraschall-Technologie gegeben hat, und die Methoden, mit deren Hilfe man mit sehr dünnen Nadeln und optischen Instrumenten in die Gebärmutter hineinkommt, ohne dort Verletzungen zu verursachen. Die Zellen werden entweder in den Bauchraum gebracht, von wo aus sie von selbst ins Knochenmark wandern. Oder aber sie werden direkt – in die Nabelschnur hinein gegeben und dann vom Kind aufgenommen. Auf dieselbe Weise werden übrigens auch ungeborene Kinder behandelt, die bei einer Blutgruppenunverträglichkeit wegen ihrer Blutarmut dringend rote Blutzellen brauchen. Diese werden in das Kind hineingebracht, um so die Zeit bis zur Geburt zu überbrücken.

Ein weiterer Meilenstein in Bezug auf einen auf Stammzellen aus Nabelschnurblut basierenden neuen Therapieansatz ist einem Forscherteam der Klinik und Poliklinik für Herzchirurgie an der Universität Rostock gelungen. Im Rahmen einer Studie wollten die Wissenschaftler um Dr. med. Can Yerebakan untersuchen, wie sich die Stammzelltherapie bei der Fallot’schen Tetralogie, einem schweren angeborenen Herzfehler, auswirkt. In einem weltweit bisher einmaligen Großtierversuch konnte dabei nachgewiesen werden, dass die Transplantation körpereigener Stammzellen aus Nabelschnurblut die Herzfunktion verbessert.

Die Fallot’schen Tetralogie ist unter anderem durch eine Verdickung der Muskulatur der rechten Herzklappe, eine Verengung der Ausflussbahn der rechten Herzkammer und ein Loch in der Kammerscheidewand gekennzeichnet. Folge dessen ist, dass nicht genügend Sauerstoff aufgenommen werden kann. Daher müssen die betroffenen Kinder sich oft bereits im ersten Lebensjahr einer Operation unterziehen. Diese bewirkt jedoch keineswegs, dass die Funktionsfähigkeit der Herzklappe in gleicher Weise gewährleistet werden kann, wie dies bei einem gesunden Kind der Fall ist. Da die Fallot’sche Tetralogie etwa zehn Prozent aller angeborenen Herzerkrankungen ausmacht, ist es Ziel der Forschung, eine effektivere und die kleinen Patienten weniger beeinträchtigende Behandlungsmethode zu entdecken. Das Rostocker Forscherteam ist diesbezüglich auf einem guten Weg.

In dem Experiment wurden Stammzellen aus Nabelschnurblut, die zuvor im Forschungslabor isoliert worden sind, den Schafen direkt in den Herzmuskel injiziert. Bereits nach drei Monaten konnte bei diesen Tieren eine Verbesserung der Herzleistung um 20 Prozent nachgewiesen werden. ”Da wir im Tierversuch keinerlei Nebenwirkungen der Therapie beobachtet haben, könnte man jetzt eine klinische Studie zu diesem Thema konzipieren.”, erklärt der Leiter der Rostocker Forschungsgruppe Dr. med. Can Yerebakan.

Bis dieser neuer Therapieansatz auch in der Humanmedizin zum Einsatz kommt, wird es wohl noch ein paar Jahre dauern. Aufgrund der bisherigen Erkenntnisse auf diesem Gebiet raten die Experten jedoch dazu, Nabelschnurblut auch jetzt schon einlagern zu lassen, insbesondere dann, wenn bei dem Ungeborenen der Verdacht auf einen Herzfehler besteht.

Der Nabelschnurblut-Experte Dr. Martin Imhof ist Vorsitzender des Vereins zur Förderung der Zelltherapie in Österreich. Der gebürtige Wiener arbeitet als Geburtsmediziner und Oberarzt im Krankenhaus Weinviertel Korneuburg und kennt sich im Bereich der Stammzellforschung bestens aus. Im Interview legt der Mediziner die vielfältigen klinischen Forschungsprojekte dar, in denen er sich engagiert, zum Beispiel bei der Hormonersatztherapie oder der Transplantation von Eierstockgewebe. Außerdem erläutert Dr. Imhof, wie vor einigen Jahren die frühen Ansätze der Zelltherapie im Bereich der Herzchirurgie aussahen und was sich seitdem verändert hat.

Sie sind Vorsitzender des Vereins zur Förderung der Zelltherapie. Warum engagieren Sie sich dort und was ist das Ziel der Vereinsarbeit?

Ich engagiere mich in diesem Verein, weil ich mich seit Beginn meiner medizinischen Tätigkeit mit Zelltherapie beschäftige. Denn schon als Student kam ich damit in Berührung, als ich mit menschlichen Herzklappen arbeitete. Derzeit arbeite ich unter anderem mit entwickelten Zellen aus dem Eierstockgewebe. Es kann eingefroren und bei Bedarf transplantiert werden. Damit soll Frauen geholfen werden, die beispielsweise nach einer Chemotherapie unfruchtbar geworden sind. Ich habe mich also nach und nach mit den verschiedenen Facetten der Zelltherapie auseinandergesetzt. Das Besondere an ihr ist, dass sie die klassische Medizin teils verbessert und teils sogar ablöst. Der Verein zur Förderung der Zelltherapie hat den Zweck, das Thema in der Öffentlichkeit zu erklären und ins rechte Licht zu rücken. Außerdem unterstützen wir Stammzellbehandlungen bei bedürftigen Personen.

Wie sah die Zelltherapie zu Ihren Studienzeiten aus?

Damals habe ich – im Rahmen meiner Arbeit in der Herzthoraxchirurgie – die Klappen aus den Herzen herauspräpariert, verarbeitet und für die Reimplantation eingefroren. So wurde Anfang der neunziger Jahre die ”frühe Zelltherapie” definiert. Inzwischen werden die Herzklappen auch aus Zellen gezüchtet. Der Patient bekommt demnach lebendes Gewebe transplantiert.

In ihren Anfängen funktionierte die Zelltherapie also ganz anders – heute greift man auf Stammzellen zurück. Können Sie diese Entwicklung kurz skizzieren?

Die ”frühe Zelltherapie” war die Zeit der Transplantationen, auch von Knochenmark – und damit begannen erst die klinischen Anwendungen in diesem Bereich. Die neuere Forschung geht nun in die Richtung, Zellen zu kultivieren, um daraus Gewebe zu züchten und beispielsweise Herzklappen herzustellen. Aber auf diesem Gebiet befindet sich die Entwicklung noch in einem frühen Stadium.

Sie sind nicht nur Vorsitzender des Vereins für Zelltherapie, sondern engagieren sich in vielfältigen Projekten. Können Sie uns mehr darüber erzählen?

Da ist zum einen die Kryokonservierung von Eierstockgewebe oder Teilen des Eierstockes zu erwähnen. Dies wird vornehmlich bei jüngeren Frauen gemacht, die an Krebs erkrankt sind. Dann entnimmt man ihnen vor der Chemotherapie das Gewebe und bewahrt es auf, bis die Patientin den Krebs überwunden hat. Danach kann mit der Transplantation die Funktion des Eierstockes wieder regeneriert werden und auch nach einer schweren Erkrankung zu einer erfolgreichen Schwangerschaft führen. Damit sind weitere Zukunftsaspekte verbunden, wie die Erhaltung der Fruchtbarkeit bis ins hohe Alter – viele Frauen möchten heute gern im Alter von über 40 Jahren noch Kinder bekommen und könnten dabei von der Medizin besser unterstützt werden. Ein weiteres Beispiel ist die autologe Hormonersatztherapie, bei der es darum geht, dass Hormone vom eigenen Gewebe gebildet werden. Außerdem arbeiten wir an einer Immuntherapie mit Hilfe von Zellen. Sie sollen das Abwehrsystem im Kampf gegen Tumore unterstützen.

Prof. Dr. med. Simon Hoerstrup aus Zürich erklärte die Vorgehensweise zur Herstellung von mitwachsenden Herzklappen aus Nabelschnurblutzellen, Chorionzotten und Amnionflüssigkeit mithilfe von Scaffolds und Bioreaktoren. Zudem bestätigte er mit validen wissenschaftlichen Daten das Wachstum der Herzklappen im Laufe der Tierversuche und rechnete mit einem klinischen Einsatz Ende diesen, Anfang nächsten Jahres.

Dr. med. Petra Rauprich sprach in Vertretung von Dr. med. Heike Boerschmann vom Klinikum rechts der Isar. Dort findet seit Anfang dieses Jahres eine Studie mit zehn an Diabetes-Typ 1 erkrankten Kindern statt. Vorausgehende Daten bestätigen schon die Regeneration der Beta-Zellen, des HbA1c-Wertes sowie des gesamten Metabolismus`. Die Daten sollen nun in der zweijährigen Studie belegt werden.

Zum Schluss sprach Prof. Dr. Arne Jensen über die erste Anwendung von Nabelschnurblut bei Hirnschaden eines Kleinkindes in Deutschland (wir berichteten). In Videos zeigte er den Zustand des Jungen vor der Behandlung – spastisch gelähmt, keine koordinierte Bewegung, ständige wimmernde Lautäußerung. Zwei Wochen nach der Transplantation von 90 Milliliter seines eigenen Nabelschnurblutes hörte der Junge auf zu wimmern. Nach sieben Wochen nahm er Kontakt mit seiner Umwelt auf und reagiert inzwischen aktiv und isst selbständig. Er warnte jedoch vor allem die Presse davor, zu euphorisch darüber zu berichten: ”Es handele sich hier bisher um einen Einzelfall”, so der Mediziner.