Tissue Engineering

Die Methode des Tissue Engineering - Gewebezüchtung - in Bezug auf die regenerative Medizin beruht darauf, lebende Zellen eines Organismus außerhalb des Zielgewebes zu kultivieren, um diese dann in den meist selben Organismus zu implantieren und so eine Gewebefunktion zu erhalten oder wiederherzustellen.

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Das Tissue Engineering beinhaltet drei Elemente, nämlich

• (optional) ein strukturelles Gerüst (oft Scaffold genannt)
• lebende Zellen oder Gewebe
• die Kontrolle der Signaltransduktion an den lebenden Bestandteil

Das Gerüst biologischer oder synthetischer Art wird vor der Kultur mit dem entnommenen vitalen Material kombiniert. Die Kultivierung kann sowohl im Körper (in vivo Tissue Engineering) als auch im Labor (in vitro Tissue Engineering) erfolgen. In beiden Fällen erfolgt idealerweise eine Kontrolle der Signalstoffe, die die Zelle erreichen, sodass die Bildung des neuen Gewebes unterstützt wird.

Die bioartifizellen Regenerate oder Konstrukte werden wieder in die Zielregion des Organismus implantiert. Der Vorteil bei einem solchen Implantat mit autologem (patienteneigenem) Zellanteil besteht darin, dass es vom Immunsystem des Patienten akzeptiert wird, denn die kultivierten Zellen weisen nur solche Proteine auf den Zelloberflächen auf, die das Immunsystem als "eigene" erkennt. Damit sollten Tissue Engineering-Implantate normalerweise nicht abgestoßen werden.

Eine weitere wichtige Anwendung des Tissue Engineering ist die Anwendung in der Grundlagenforschung. Dem natürlichen Gewebe nachempfundene Konstrukte dienen dort zur Aufklärung zellulärer Mechanismen. Das Problem der Gewebezüchtung ist, dass spezifizierte Zellen ihre Funktionalität verlieren (Dedifferenzierung). Bisher ist es gelungen Haut und Knorpelgewebe, sowie Blutgefäße zur kommerziellen Anwendung zu züchten.

Motor für die Entwicklung des Tissue Engineering ist der steigende Bedarf an sicheren Ersatzgeweben und -organen sowie die Grundlagenforschung.

Definition : Kombination der Technologien der Ingenieurs-, Werkstoff-, Lebenswissenschaften (Life Sciences), um Gewebefunktion aufrecht zu erhalten, zu ersetzen, zu verbessern oder grundlegend zu erforschen. (Im engeren Sinne: Zellentnahme am Patienten zur Züchtung des gewünschten Organs.)

Allgemein werden hier vier Arten von Implantaten unterschieden:

• von anderen Lebewesen stammende (xenogen) - z. B. Herzklappen,
• von einem Individuum gleicher Spezies (allogen) - z. B. Niere,
• vom Patienten selbst (autogen) - z. B. Haut.
• von genetisch identischen Individuen (syngen) - wie z. B. von eineiigen Zwillingen ^[1]

Literatur

1. ↑ Erich Wintermantel; Suk-Woo Ha: Medizintechnik mit biokompatiblen Werkstoffen und Verfahren. 3. Auflage. Springer Verlag, Berlin Heidelberg New York 2002, ISBN 3-540-41261-1