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Haut aus eigenen Zellen züchten

Wieder glatte Haut statt entstellende Narben: Forscher des Kinderspitals Zürich sind auf gutem Weg, um das Leiden von Kindern mit Verbrennungen zu lindern. Auch grössere Hautfetzen können ersetzt werden.
Andrea Söldi
Die erste Verpflanzung eines gezüchteten Hautstücks im Juli 2014 mit Clemens Schiestl (links) und Martin Meuli (sitzend, in der Mitte). (Bild: Valérie Jaquet)

Die erste Verpflanzung eines gezüchteten Hautstücks im Juli 2014 mit Clemens Schiestl (links) und Martin Meuli (sitzend, in der Mitte). (Bild: Valérie Jaquet)

Wenn der Helikopter beim Kinderspital Zürich landet, sind 70 bis 80 Mal pro Jahr Kinder mit schweren Verbrennungen an Bord. Trotz aufwendiger und belastender Behandlung werden sie zeitlebens von hässlichen Narben gezeichnet sein.

Doch nun besteht Anlass zur Hoffnung auf eine bessere Therapie. Spezialisten des Kinderspitals haben im Rahmen einer Studie zehn Brandversehrten zwischen 7 und 17 Jahren hinter dem Ohr etwas Haut entnommen und diese im Labor gezüchtet. Aus einem hauchdünnen Stück von der Grösse einer Briefmarke wurden Zellen isoliert, mit denen ein einen Millimeter dicker Hautlappen von 50 Quadratzentimetern Grösse hergestellt werden konnte. «Wir gaben die Unterhautzellen in ein komprimiertes Hydrogel von der Konsistenz eines Puddings», erklärt Martin Meuli, Direktor der chirurgischen Klinik am Kinderspital. Innert drei bis fünf Wochen wuchs das Gewebe zu einem Quadrat mit Unter- und Oberhaut heran.

Fast wie gesunde Haut

Zum ersten Mal wurde die sogenannte Denovo Skin im Juli 2014 einem Kind eingesetzt. Bis zum März 2016 folgten neun weitere Verpflanzungen. Mit grösstenteils gutem Erfolg: «Die Sicherheit war bei allen Patienten gewährleistet», betont Meuli. In keinem Fall traten Infektionen auf. Bei acht Patienten entwickelte sich das Hautstück erfreulich. Drei bis vier Tage nach dem Eingriff begannen die Blutgefässe aus der Unterhaut, in das Transplantat hineinzuwachsen, so dass es mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt werden konnte. Zu Beginn war das Gewebe noch leicht gerötet, aber fein und glatt. Nach einem Jahr war es kaum noch von der unverletzten Haut zu unterscheiden.

Eine der Studienteilnehmerinnen ist Stéphanie Zurbuchen. Die 19-Jährige hatte vor zehn Jahren bei einer Benzinexplosion auf einem Motorboot schwere Verbrennungen an Armen und Beinen erlitten. 50 Prozent ihrer Haut waren verletzt. Vor zwei Jahren liess sie sich am Oberschenkel ein aus eigenen Zellen gezüchtetes Transplantat einpflanzen. «Das Hautstück ist elastisch und frei von Narben», freut sich die angehende Pflegefachfrau.

Weniger Nachoperationen

Dass Haut im Labor gezüchtet wird, ist nicht ganz neu. Bereits seit Ende der 80er-Jahre kann Unterhaut so vermehrt werden. Darüber verpflanzen die Chirurgen dann sogenannte Spalthaut: An einer nicht verletzten Stelle tragen sie die oberste Lage ab und trennen das Stück in hauchdünne Schichten auf. So kann die Fläche bis auf das Sechsfache vergrössert werden. Doch bei grossflächigen Verbrennungen ist es oft schwierig, überhaupt noch genügend unversehrte Haut zu finden. Ausserdem seien die hauchdünnen Schichten sehr fragil und würden immer wieder aufbrechen, erklärt Clemens Schiestl, Leiter des Zentrums für Plastische und Rekonstruktive Chirurgie. Weil sie nur begrenzt elastisch sind, muss bei Menschen im Wachstum immer wieder operiert werden. Mit der neuen Methode, bei der Unter- und Oberhaut gleichzeitig transplantiert werden, sollen Korrekturoperationen dereinst nicht mehr oder deutlich seltener nötig werden.

Kinderspital führend

Bis die neue Therapie im klinischen Alltag angewendet werden kann, dürfte es aber noch dauern. Den ersten Resultaten gingen gut 15 Jahre Forschung voraus. Das Projekt hat bis anhin gegen 30 Millionen Franken verschlungen. Finanziell beteiligt haben sich neben dem Kinderspital die EU, die Universität Zürich, die Fondation Gaydoul sowie private Geldgeber.

Nun soll das Forschungsprojekt in die nächste Phase gehen. Stand bis anhin vor allem die Sicherheit der Probanden im Vordergrund, soll nun mit einer grösseren Studie gezeigt werden, dass die neue Methode im Vergleich zu herkömmlichen besser abschneidet. Die Forscher wollen das Problem der manchmal aufgetretenen Blutungen unter dem Transplantat angehen sowie die operative Technik verbessern. Ausserdem hoffen sie auf die Bewilligung, um vier Hautstücke gleichzeitig transplantieren zu können. Die Methode soll auch bei Hautproblemen wie Entzündungen und grossflächigen Muttermalen zum Einsatz kommen. Weiter arbeitet das Team an einer Haut, die mit allen Bestandteilen versehen ist: Pigmente, Blutgefässe, Haare, Nerven, Drüsen und Nägel. Im Labor sei es bereits gelungen, verschiedene Teints sowie Haut mit Blutgefässen zu züchten, sagt Meuli.

Obwohl auch Zentren in den USA und Kanada an dieser Haut forschen, ist das Team des Kinderspitals zuversichtlich, dass es die Nase vorn hat. «Wir glauben, dass wir die Konkurrenten mittlerweile überholt haben», sagt Clemens Schiestl. Künftig werde man Kindern mit schweren Verbrennungen nicht nur das Leben retten können, sondern sie werden auch eine viel bessere Lebensqualität haben.

Im Labor gezüchtetes Hautstück, 7 auf 7 Zentimeter. (Bild: Valérie Jaquet)

Im Labor gezüchtetes Hautstück, 7 auf 7 Zentimeter. (Bild: Valérie Jaquet)

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