Arzt aus Österreich entwickelte Kunst-Niere

Nach der Konstruktion von biologischen Kunst-Herzen und Kunst-Lungen ist es dem aus Österreich stammenden Chirurgen Harald Ott vom Massachusetts General Hospital der Harvard Medical School nun gelungen, eine biologische Kunst-Niere zu entwickeln.

Die Niere zeigt normale Nierenfunktion - wenn auch noch in einem deutlich reduziertem Ausmaß - und scheidet sowohl unter Laborbedingungen im Bioreaktor als auch in lebende Ratten implantiert Urin ab. Der Wissenschafter berichtete darüber in der Fachzeitschrift "Nature Medicine".

Ott hat in den vergangenen Jahren schon mehrfach mit seinem Verfahren zur Herstellung biologischer Kunst-Organe Aufmerksamkeit erregt. 2008 hat der Wissenschafter Rattenherzen in einem Bioreaktor nachgebaut und diese wieder zum Schlagen gebracht - eine Transplantation in lebende Tiere war allerdings aufgrund der noch geringen Pumpleistung des Retorten-Herzens nicht möglich. Zwei Jahre später hat Ott mit dem gleichen Verfahren eine biologische Kunst-Lunge hergestellt und in Ratten transplantiert, wo sie in Folge bis zu zwei Wochen funktioniert hat.

Körper stößt Kunstorgane nicht ab

In dem Verfahren verwendeten die Forscher Organe toter Tiere oder Menschen, die sie mit einem speziellen Dezellularisierungs-Verfahren regelrecht auswaschen und dabei von allen Herz-, Lungen- oder - im aktuellen Fall Nierenzellen befreien. Übrig bleibt nur noch ein Gerüst aus sogenannter extrazellulärer Matrix (ECM). Diese ist, wie Ott festgestellt hat, in hohem Maße biokompatibel - das heißt, es gibt keinerlei Abstoßungsreaktionen, wenn es transplantiert wird. Die ECM wird dann in einem Bio-Reaktor mit frischen Zellen des betreffenden Organs wieder besiedelt.

In der aktuellen Arbeit ist es Ott gelungen, die Nieren toter Ratten, Schweine und Menschen vollständig von Zellen zu befreien und eine verwendbare Organ-Matrix herzustellen. Erfolgreich wiederbesiedelt haben sie bisher Ratten-Nieren, mit Schweine-Nieren wird derzeit begonnen, erklärte Ott.

Nach zwölf Tagen Wiederbesiedlung und Wachstum im Bioreaktor erreichten die Kunst-Nieren im Labor bis zu 23 Prozent der Funktion einer normalen Niere. Nach Transplantation des künstlichen Organs in eine lebende Ratte lag dieser Wert im Bereich von fünf bis zehn Prozent der normalen Nierenfunktion. "Dieser niedrige Prozentsatz hängt mit den relativ unreifen Zellen zusammen, die wir verwenden", sagte Ott. Er hofft, durch bessere Methoden diese Werte zu verbessern.

Unabhängigkeit von der Dialyse?

"Es sind aber nicht unbedingt 100 Prozent notwendig, um die Lebensqualität von Patienten mit Niereninsuffizienz zu verbessern. Schon eine Funktion von 15 bis 20 Prozent eines solchen Kunst-Organs könnte Unabhängigkeit von der Dialyse bedeuten", so der Wissenschafter. Noch ist es aber "ein weiter Weg" bis dahin, betonte Ott. Dennoch hofft er, "eines Tages direkt von Patienten einmal Stammzellen zu isolieren, um damit ein Organ 'on demand' herzustellen".