Zurück in die Zukunft
Schritt für Schritt wird der Ersatz von Gewebe, Organen und Körperteilen zur medizinischen Realität. In beinahe jeder medizinischen Disziplin spielt der Ersatz (von Teilen) einer funktionellen Einheit eine zunehmend wichtige Rolle. Die Untergliederung in mechanischen und biologischen Ersatz ist noch weitgehend im Einklang mit der Realität. Eine Verschmelzung wird aber auch hier nicht ewig auf sich warten lassen. Während der Ersatz von Knochen und Gelenken bzw. Teilen davon zur täglichen Routine geworden ist, bleibt der Defektersatz durch vaskularisiertes Gewebe und Organe weitgehende Zentrumschirurgie.
Die Gemeinsamkeit in der Organ- und Gewebeersatzchirurgie ist das Ziel, einen Ersatz durch ein anatomisches und funktionelles Äquivalent zu erreichen. Während die anatomische Übereinstimmung in den meisten Fällen gewährleistet werden kann, sind komplexe Funktionen oft schwer und nur inkomplett zu ersetzten. Nach Verlust einer Hand können sowohl eine Replantation als auch moderne Prothesen oder eine Handtransplantation ein gutes, aber weit nicht perfektes funktionelles Ergebnis erzielen. Die Realisierung der Sci-Fi-Vorstellung eines schnellen, unkomplizierten und vollständigen Ersatzes der Funktion bleibt in weiter Ferne. Der Ersatz mit biologischem Material kann unterteilt werden in biologisches (azelluläres/immunologisch inertes) Fremdmaterial, Eigengewebe und Fremdgewebe (inkl. Organe).
Trotz der anhaltend großen Erwartungshaltung in diesen Themenbereichen sind die großen Errungenschaften nach Etablierung der Rekonstruktiven Chirurgie inklusive der Mikrochirurgie sowie der Organtransplantation im letzten Jahrhundert weitgehend ausgeblieben. Entgegen der Zukunftsprognosen und der Projektionen sind nur wenige biologische Materialien für einen Ersatz von komplexen Geweben und Organen verfügbar geworden. Anstatt dessen sind mechanische Ersatzverfahren wie z.B. Kunstherz und extrakorporale Membranoxygenierung im Vormarsch und in weitverbreiteter klinischer Anwendung. Für den Ersatz einfacher, mechanischer und biologischer Funktionen sind diese Verfahren auch ausreichend. Auf der Strecke bleiben komplexe Gewebe und Organe, für deren Ersatz nur eine unzureichende Zahl von Fremdgeweben und Organen zur Verfügung steht.
Die Züchtung von Geweben in dreidimensionalen Strukturen folgt dem Instinktverhalten, „Gleiches mit Gleichem“ zu ersetzen. Auch wenn die Denkhaltung nachvollziehbar scheint, ist die Struktur und Architektur von Geweben und Organen in Wahrheit nur ein Beispiel für eine funktionelle Einheit, welche eine Liste von Aufgaben erfüllen muss. In der Zukunft wird man sich von dieser Vorstellung entfernen und mehr in funktionellen Einheiten denken und arbeiten. In einem Beispiel dafür wurde eine dezellularisierte Lunge dazu verwendet, Inselzellen anzuzüchten, um mit dem Transfer dieser „Insulinlunge“ die Behandlung eines Diabetes zu erreichen (Citro A et al., Biomaterials 2019). Also wurde aus einer Lunge durch Besiedelung mit Zellen des Empfängers ein (endokrines) Pankreas gemacht.
Die aktuelle Relevanz dieses Themas wird durch eine Neuerung angeheizt. Die erfolgreiche Konservierung von Organen unter physiologischen Bedingungen für bis zu einer Woche stellt neben den sich daraus ergebenden Veränderungen in der Transplantation eine Plattform dar, die eine Umsetzung einer Vielzahl von Methoden zur Gewebezüchtung und -modifikation zulässt. Damit kommen einige der lang erträumten, alten Zukunftsvisionen in die Nähe der Realisierbarkeit. Behandlungen wie Hepatitis-C-Eliminierung, Entfettung, Durchblutungssteigerung, Entzündungshemmung u.a.m. an menschlichen Organen außerhalb des Körpers sind keine Zukunftsvision, sondern nur die ersten, zaghaften und vorsichtigen Annäherungen an ein neues Themengebiet, welches die Medizin um ein entscheidendes Kapitel erweitern wird. Wer glaubt, dass die Errichtung von Organkrankenhäusern eine Zukunftsvision ist, der irrt.
Nach Toronto und Silver Springs eröffnen weitere Organ Regeneration Center ihre Türen. Wenn eine Leber zur Transplantation in Groningen eintrifft, kommt sie nicht in den OP, sondern ins Organ Regeneration Center. Eine Lunge aus Toronto wird zur Prüfung der Organfunktion und Eignung zur Transplantation zunächst ins Organ Care Center geflogen und dort monitiert und dann ans Empfängerzentrum gebracht. Im Lung Restoration Center an der Mayo Klinik sollen darüber hinaus die Verfahren der regenerativen Medizin an extrakorporal konservierten Organen angewandt werden. Dadurch sollen nicht nur mehr Organe für eine Transplantation verfügbar, sondern Transplantation auch besser planbar und sicherer gemacht werden. Vor dem Ausruf eines kollektiven Halleluja stehen jedoch noch viele Jahre Arbeit, die Weiterentwicklung der dazu angewandten Techniken und die Hoffnung, dass ethische Aspekte bei dem Ritt in die Zukunft genauso berücksichtigt werden wie technische und medizinische.
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