Entwicklung einer bioartifiziellen Trachea durch Methoden des Tissue Engineering

Prof. Haverich, MHH

Die Trachea ist ein Röhrenorgan zwischen Kehlkopf und den Bronchien mit der Hauptfunktion den Luftaustausch zwischen Lunge und der Außenwelt zu gewährleisten. Der Tubus ist außen mit Knorpelspangen bewehrt damit eine stabile aber biegsame Struktur entsteht und innen luminal mit einem Flimmerhaarepithel ausgekleidet. Ein feines Netz von dünnen Gefäßen versorgt die Trachea zusammen mit der Schilddrüse und der Speiseröhre.
Die Rekonstruktion der Trachea nach Tumorresektion oder in der Kinderchirurgie zur Behebung von kongenitalen Fehlbildungen gestaltet sich als äußerst schwierig. Durch die Verwendung von Polypropylen-Gewebe oder biologischen Conduits treten im Bereich der Anastomosen Nekrosen auf und führen zu Luftlecks was eine hohe Morbidität zur Folge hat.

Das vorliegende Projekt hat zum Ziel, mittels Tissue Engineering ein primär vaskularisiertes Implantat basierend auf autologen Zellen und Geweben zu entwickeln, was folgende Eigenschaften aufweist: (1) Seitenstabile aber längsflexible tubuläre Struktur (2) Vaskularisiert (3) = 6 cm Länge (4) Luftdichte Anastomose möglich (5) Wachstumsfähig (6) Nicht immunogen (7) Infektionsresistent.

Durch die Verwendung einer AutoVaM (autologe vaskularisierte Matrix) in Form eines Dünndarmsegments, das vom Empfänger selbst stammt, als Grundstruktur, die aussen mit kryopräservierten Knorpelspangen besetzt und innen mit empfängereigenen Epithelzellen besiedelt wird, soll dieses hochgesteckte Ziel erreicht werden, so dass in Zukunft eine idealer Tacheaersatz, individuel hergestellt für jeden Empfänger, zur Verfügung gestellt werden kann.