Ersatzteile fürs Herz aus dem Labor

Sie ist Weltspitze, hat aber zu wenig Investoren: Die Biotech-Industrie in der japanischen Region Kansai.

Brillante Entdeckungen: Shinya Yamanaka.

Brillante Entdeckungen: Shinya Yamanaka. Bild: Keystone

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Wenn ein Meniskus reisst, muss das Knie unters Messer. Der Chirurg entfernt den Knorpeltrümmer oder sogar den ganzen Meniskus aus dem Kniegelenk. Knorpel, so glaubte man bisher, kann wie Nervengewebe nicht verheilen.

In der japanischen Region Kansai wird an einer Methode gearbeitet, mit der man den angerissenen Meniskus doch heilen kann. Man provoziert den Knorpel, zu tun, was er eigentlich nicht kann: sich selbst zu heilen. Auch Bandscheiben will man künftig so reparieren. Für andere Organe werden im Labor Ersatzteile produziert, etwa fürs Herz. Kansai mit den Städten Osaka, Kyoto und Kobe ist zu einem der wichtigsten Zentren der Biotechnologie geworden, ein Silicon Valley der Hightechmedizin. Zwölf Forschungsinstitute arbeiten hier an der Medizin der Zukunft.

Stammzellen im Fokus

Einige der Gewebezüchtungs- und aterialtechnologieprojekte haben die Schwelle zur klinischen Anwendung erreicht. Im Zentrum der Forschung in Kansai sind Stammzellen – Körperzellen, die die Fähigkeit haben, sich in verschiedene Zelltypen auszudifferenzieren. Ein Embryo besteht aus Stammzellen, aus denen sich der Fötus entwickelt. Im Labor kann man Stammzellen so manipulieren, dass sie sich in Herz-, Leber-, Nerven- oder andere Zellarten teilen.

An der Universität Osaka ist es Yoshiki Sawa und seinem Team gelungen, Herzmuskelzellen zu züchten, mit denen sie im klinischen Versuch erste Herzen reparieren konnten. Wenn ein krankes Herz das Pumpen nicht mehr zu leisten vermag, ist gewissen Patienten bisher nur mit einer Transplantation zu helfen. Sawa dagegen züchtet im Labor dünne Lagen Herzmuskelgewebe, die er operativ an der Wand des erkrankten Herzens anbringt. Die Muskellagen aus dem Labor wachsen mit dem kranken Herzmuskel zusammen – und verstärken ihn. Nach einer ähnlichen Methode züchtet Sawas Institut eine Augenhornhaut. Statt einer Hornhauttransplantation erhalten Patienten in Osaka eine Hornhaut aus Sawas Labor.

Stammzellen gibt es in zwei Varianten:

einerseits jene Zellenlinien, die aus menschlichen Embryonen gewonnen wurden und weitergezüchtet werden, andrerseits sogenannte pluripotente adulte Stammzellen. Letztere sind Tochterzellen von Körperzellen, die dem Gewebe des Patienten entnommen wurden. Im Labor ist es möglich, sie genetisch neu zu programmieren. Dabei werden sie so manipuliert, dass sie bei der Zellteilung in eine Art embryonales Stadium zurückkehren und dabei die Fähigkeit von Stammzellen annehmen, sich in verschiedene Zellen zu entwickeln. Das Verfahren wurde vor vier Jahren an der Universität Kyoto gefunden. Entdecker Shinya Yamanaka gilt als sicherer Anwärter auf den Medizinnobelpreis. Anders als Gewebe, das aus fremden Stammzellen gezüchtet wird, stösst die Immunabwehr diese Zellen nicht ab; der Körper erkennt sie als seine eigenen. Zudem fallen ethische Vorbehalte gegen Stammzellen aus menschlichen Embryonen weg.

Es genügt freilich nicht, Herzmuskel-, Leber-, Hornhaut- oder andere Zellen zu züchten. Ohne Gerüst wachsen diese zu ungeordneten Zellklumpen heran. Die nötigen Gerüste sind oft mikroskopisch klein. Der Körper des Patienten muss sie zudem abbauen können, wenn sie nicht mehr gebraucht werden. Die Materialien für solche Gerüste – die Stoffe, die die Zellenzuchten ernähren und manipulieren –, werden ebenfalls in Kansai entwickelt, insbesondere vom Institut für Grenzmedizin der Universität Kyoto.

Kansai sucht Kapital

In Hiroshima ist es vor einigen Jahren gelungen, einen angerissenen Meniskus mit Knorpelplättchen aus Stammzellen zu reparieren. In Kyoto denkt man bereits weiter. In der Arbeit mit den Stammzellen hat man ganz genau gelernt, was körperzellen brauchen und wie man sie manipuliert. Yasuhiko Tabata vom Institut für Grenzmedizin nutzt das Wissen nun, um Knorpelgewebe zur Selbstheilung zu provozieren. Mit diesem Zell-Engineering, wie man die Methode nennt, hat man in Kyoto bereits angerissene Menisken zur Selbstheilung veranlasst.

Die Medizin steht vor zahlreichen Durchbrüchen. Kansai gehört zu den Pionieren. Dennoch sind die dortigen Institute auf der Suche nach Kapital für die klinische Umsetzung ihrer Erkenntnisse – ganz anders als die Konkurrenz in Südkorea und China, die vom Staat finanziert wird. Und anders als viele Stammzellenfirmen in den USA, die ihre Anschubmillionen oft von Investitionsfirmen erhalten, die schon die Internetentwicklung finanziert haben.

Die Schwierigkeit, in Japan Kapital zu finden, liege nicht bloss an der Risikoaversion japanischer Banken und Investoren, sagen Experten. Bisher gebe es noch kaum überzeugende Geschäftsmodelle, um die Stammzellentherapie und das Zell-Engineering erfolgreich kommerzialisieren zu können.

(Tages-Anzeiger)

(Erstellt: 21.02.2011, 21:15 Uhr)

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