BLUT AUS DEM LABOR

An der Universität Bristol erhielten im November 2022 erstmals zwei Patienten künstlich hergestellte Erythrozyten. Eine größere Studie dazu läuft gerade an, die Ergebnisse werden mit Spannung erwartet.

Rund um den Globus sind weitere Forschungsgruppen dabei, Blutzellen im Labor zu kultivieren. Vor allem konzentriert sich die Forschung auf die lebenswichtigen Erythrozyten und Thrombozyten. Doch leider ist das alles nicht so einfach.

Forschenden der Universität Dresden um den Transfusionsmediziner Torsten Tonn ist es gelungen, Erythrozyten im Labor herzustellen. Allerdings ist das Verfahren nicht sehr ergiebig, es handelte sich um die Menge eines Fingerhutes. In Bristol sprechen die Forschenden von fünf bis zehn Millilitern. Eine große Hürde bildet die Entfernung des Zellkerns als letzten Reifungsschritt, der im Labor schwer nachzuahmen ist.

Die Entwicklung der Erythrozyten und Thrombozyten im Knochenmark ist generell ein sehr aufwendiger Prozess. Aus Stammzellen bilden sich unter dem Einfluss verschiedener Faktoren zunächst Vorstufen, die dann über mehrere weitere Zwischenschritte ihren Zellkern und die Zellorganellen verlieren und schließlich zu reifen Blutkörperchen und Blutplättchen werden. Zellkern und Organellen benötigen die Erythrozyten und Thrombozyten nicht für ihre Funktion, und sie können sich ohne Zellkern auch durch kleinste Gefäße bewegen.

Da die Ausbeute an reifen Zellen bisher so gering ausfiel, wird an einem anderen Ansatz geforscht. An der Medizinischen Hochschule in Hannover züchten Rainer Blascyk und Constanza Figueiredo sogenannte Megakaryozyten, die Vorläuferzellen von Thrombozyten. Die Herstellung ist wesentlich effizienter. Im Tierversuch konnten die Hannoveraner bereits nachweisen, dass der Organismus die Vorläuferzellen in reife Thrombozyten umwandeln kann. Derzeit werden erste klinische Studien vorbereitet.

Für die Herstellung der Blutzellen im Labor braucht man Stammzellen. Erst seit einigen Jahren können Forscher normale Gewebezellen genetisch in diese umprogrammieren. Aus den entstandenen Zellkulturen lässt sich praktisch jede Zelle des Körpers züchten.

Kompliziert wird die Herstellung von künstlichen Blutbestandteilen auch dadurch, dass auf der Oberfläche unserer Blutzellen eine Vielzahl von Antigenen zu finden ist, die zum Beispiel die unterschiedlichen Blutgruppen ausmachen.  Im Labor wird dieses Problem gelöst, indem man bei der Herstellung der Vorläuferzellen gezielt die Gene für alle derartigen Antigene ausschaltet. Die gebildeten Blutzellen lösen dann keine Immunreaktion mehr aus.