Medizin: Kunsthaut aus der Hautfabrik

Medizin: Kunsthaut aus der Hautfabrik

, aktualisiert 18. Dezember 2011, 13:06 Uhr
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Ein Mitarbeiter des Fraunhofer Instituts präsentiert eine Platte mit Gewebekulturen aus der Hautfabrik.

Quelle:Handelsblatt Online

Eine Hautfabrik, die aus menschlichen Zellen künstliche Haut züchtet: Was sich nach Sciencefiction anhört, Fraunhofer-Institut IPA in Stuttgart bereits Realität. Rund 5000 Hautmodelle stellt die Anlage monatlich her.

StuttgartDie Hautfabrik – der Name klingt nach Sciencefiction-Streifen. Doch Forscher der Fraunhofer-Gesellschaft haben tatsächlich eine Anlage entwickelt, die Haut züchtet. Diese soll Testverfahren für Arzneien, Chemikalien oder Kosmetika vergleichbarer und günstiger machen – und Tierversuche unnötig.

Sieben Meter lang, drei breit und drei hoch ist die Maschine. Hinter Glasscheiben arbeiten kleine Roboterärmchen, rangieren Petrischalen hin und her, ritzen Hautproben an, lösen mit Hilfe von Enzymen Zellen aus der Epidermis, der Oberhaut. Auch Bindegewebs- und Pigmentzellen werden gewonnen.

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Als Zelllieferanten dienen im Moment noch die Vorhäute beschnittener Jungen. „Je älter man wird, desto schlechter funktionieren die Zellen“, erklärt Andreas Traube, Diplom-Ingenieur am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart, in dem die Hautfabrik steht. Geforscht wird zudem an Stammzellen als möglicher Zellquelle.

Sechs Wochen dauert die gesamte Prozedur

„Wichtig ist, dass die Eingangszellen aus einer möglichst einheitlichen Quelle kommen, um Abweichungen bei den Hautprodukten zu vermeiden“, sagte Traube, Gruppenleiter für Mechatronik und Prozesstechnik.

Je nach Spender lassen sich aus den Proben drei bis zehn Millionen Zellen lösen, im Brutschrank verhundertfacht sich ihre Zahl. Auf Gewebekulturplatten mit je 24 Röhrchen mit rund einem Zentimeter Durchmesser wächst daraus die neue Haut auf einer Kollagenschicht.

Die neue Epidermis ist dünner als ein Millimeter. Mixen die Forscher das Kollagen mit Bindegewebszellen, entsteht sogenannte Vollhaut, die bis zu fünf Millimeter dick ist. Sechs Wochen dauert der gesamte Prozess. „Das lässt sich auch mit der Maschine nicht beschleunigen, sondern ist von der Biologie so vorgegeben“, sagt Traube.

Innerhalb der Anlage ist alles steril. 37 Grad herrschen in den Brutkammern – eine Temperatur, bei der auch Bakterien prächtig gedeihen würden. Mehr als 500 Platten mit je 24 Gewebekulturen kann die Hautfabrik gleichzeitig bearbeiten.


In der Medizin ist gezüchtete Haut gefragt

Im Monat stellen die Fraunhofer-Forscher so rund 5000 Hautmodelle her. Käufer gibt es bislang allerdings keine, da das Verfahren noch von der zuständigen europäischen Behörde anerkannt werden muss. Dafür sind etwa Vergleichstests nötig, die belegen, dass Untersuchungen mit der künstlichen Haut dieselben Ergebnisse bringen wie Tests mit Tierhaut.

„Ich denke, in einem dreiviertel Jahr können wir dann richtig loslegen“, ist Traube zuversichtlich. Abnehmer soll dann vor allem die Industrie sein.

Rolf Hömke vom Verband Forschender Arzneimittelhersteller (VFA) geht davon aus, dass sich die Hautmodelle gut zur Entwicklung neuer Wirkstoffe einsetzen ließen. „Wir glauben, dass Zellen in künstlich gezüchteter Haut vergleichbar sind mit echter Haut.“ Bislang seien die Hautmodelle jedoch nur im Kleinen erstellt worden.

International genormte Vorgaben

„Es ist aber nur logisch, dass das jetzt auch im großen Stil gemacht wird.“ Als mögliche Anwendungsfelder nennt er die Krebsforschung und Aspekte wie Pigmentstörungen, allergische Reaktionen oder Pilzkrankheiten.

Bis die Hautmodelle aus Stuttgart auch für Sicherheitstests, wie sie etwa für die Zulassung von Medikamenten nötig sind, als Standardverfahren zugelassen werden, dürften nach Hömkes Einschätzung noch Jahre vergehen. „Da sind die Vorgaben international genormt. Die Verfahren können Sie nicht einfach tauschen.“

Auch in der Medizin ist gezüchtete Haut gefragt. Auf dem Markt für sogenannte Hautverbände, die etwa acht bis zehn Zentimeter groß sind, haben sich allerdings seit Jahren zwei Firmen etabliert, wie die Vorsitzende der Deutschen Gesellschaft für regenerative Medizin (GRM), Ulrike Schwemmer, sagt. Bedarf gebe es hingegen für noch breitere Hautlappen, wie sie etwa bei großen Brandwunden benötigt werden.

Dass die Hautfabrik irgendwann auch solche größeren Hautstücke herstellt, nennt Traube eine Zukunftsvision. Der nächste Schritt ist erst einmal die Herstellung von Cornea, der Hornhaut des Auges.

Quelle:  Handelsblatt Online
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