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Regenerative Medizin in Tübingen

Exzellenz zieht Exzellenz nach sich: Tübingen hat sich zu einem Dreh- und Angelpunkt in der Regenerationsmedizin entwickelt.

Die gesamte BioRegion STERN zeichnet sich durch ein einzigartiges Kompetenzcluster zur Regenerationsbiologie und -medizin aus. Deutschlandweite Anerkennung fand diese Kompetenz, als die BioRegio STERN Management GmbH den BioProfile-Wettbewerb des BMBF gewann. Das brachte der Region in den letzten Jahren mehr als 22 Millionen Euro Fördergelder. Damit werden Forschungs- und Entwicklungsvorhaben gefördert, die bio- und medizintechnische Produkte zur Marktreife sowie regenerative Therapien zur klinischen Anwendung bringen.

Der jüngste Meilenstein beim Ausbau der STERN-Region als internationalem Exzellenz-Standort für Regenerationsmedizin ist die Gründung des Zentrums für Regenerationsbiologie und Regenerative Medizin (ZRM) in Tübingen.

Prof. Dr. Konrad Kohler, Koordinator ZRM (Foto: privat)

Prof. Dr. Konrad Kohler, Koordinator ZRM (Foto: privat)

Von der Grundlagenforschung bis zur klinischen Anwendung

Regenerative Medizin heißt, dem erkrankten Organismus Hilfe zur Selbsthilfe zu geben. Die Regenerations- und Erneuerungskapazitäten des Körpers werden gezielt aktiviert oder verstärkt. Dabei liegt eine wichtige Arbeitsstätte der Regenerationsmediziner außerhalb des Organismus: Beim Tissue Engineeringi wird das regenerative Potenzial adulter Zellen genutzt, um in vitroi neue Zellen und Gewebe, Funktionseinheiten aus verschiedenen Geweben und eines Tages vielleicht auch ganze Organe zu züchten, die anschließend in den Körper transplantiert werden.

Etwa 200 verschiedene Zelltypen gibt es im menschlichen Körper. Während die Züchtung von "typenreinen" Geweben die Forscher vor vergleichsweise geringe Hürden stellt, ist die Zucht von Funktionseinheiten, in denen unterschiedliche Zelltypen vorkommen, eine große Herausforderung, die gerade erst angegangen wird. Das Tissue Engineering, zum Beispiel bei der Züchtung einer natürlichen Haut, könnte eine der großen Wenden in der Medizin einleiten. Tübinger Forschern sind auf diesem Gebiet herausragende Fortschritte gelungen, die jetzt in weitere Projekte gefasst werden.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit als Erfolgsrezept

Geht mit der regenerativen Medizin die Ära künstlicher Ersatzteile, wie etwa Kunststoff-Herzklappen, zu Ende? Zumindest vorerst wohl nicht. Vielmehr zeichnet sich ein Neben- und zunehmend auch ein Miteinander metallischer, synthetischer und regenerativer Materialien ab. Das zeigt sich besonders eindrucksvoll bei der Besiedlung von Oberflächen mit Zellen. Dieses Thema wird im Umfeld des ZRM gemeinsam von Biologen und Medizinern, Technikern und Ingenieuren bearbeitet. Untersucht werden zum Beispiel biologische Beschichtungen von Metallen und Kunststoffen, die in den Körper eingebracht werden - sei es als Instrument oder als funktionelles Implantat wie bei Herzklappen, Nervenleitschienen und Gehörprothesen.

Generell erfordert das Forschen an der Schnittstelle zwischen Lebens- und Materialwissenschaften sowie die Weiterentwicklung von Erkenntnissen aus der Grundlagenforschung zu klinischen Therapien eine enge interdisziplinäre Zusammenarbeit von Naturwissenschaftlern, Medizinern und Ingenieuren. Hierfür bietet Tübingen mit seinem breiten Spektrum an universitären Einrichtungen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen ein für Deutschland einzigartiges Umfeld. Eine große Rolle spielt auch die hohe Dichte von Biotech-Unternehmen in der Region, die Testsysteme liefern und Forschung in zertifizierte Medizinprodukten umsetzen. So sind zum Beispiel die marktführenden Unternehmen im Bereich der autologen Chondrozyteni-Transplantation (ACT) in der Region angesiedelt.

Bei der ACT wird auf der Basis von patienteneigenem Knorpelgewebe neuer Knorpel gezüchtet, der nach traumatischen Verletzungen den zerstörten Knorpel ersetzen kann. Dieses Verfahren wird an den Tübinger Kliniken jedoch nicht nur angewendet, sondern auch weiterentwickelt. Das Ziel der Forscher ist der Knorpelersatz bei degenerativen Erkrankungen wie der Arthrosei. Dieses Beispiel zeigt, wie weit die Tübinger Regenerationsmediziner ihrer Zeit voraus sind: Während in manchen Gremien noch diskutiert wird, ob regenerative Therapien überhaupt von den Krankenkassen erstattet werden sollen, arbeiten hier die Forscher und Unternehmen schon daran, die Anwendungsgebiete zu erweitern.

Adulte Stammzellen als Chance begreifen

Das gilt auch für die Zelltherapie. Die gesetzlichen Restriktionen und ethischen Probleme im Umgang mit humanen embryonalen Stammzellen haben dazu geführt, dass sich die Forscher in Deutschland zunehmend auf adulte Stammzellen konzentrieren. Sie sind zwar nicht wie ihre embryonalen Vorgänger pluripotent, also in der Lage, jede beliebige Zellart auszubilden, aber immer noch multipotent. Blutstammzellen aus dem Knochenmark können zum Beispiel in alle Arten von Blutzellen differenzieren. An den Tübinger Instituten werden nicht nur die Funktionen und Anwendungsmöglichkeiten bekannter adulter Stammzell-Typen erforscht, sondern es wird auch nach neuen Stammzell-Quellen gefahndet. Aktuell analysieren die Wissenschaftler zum Beispiel das therapeutische Potenzial von Stammzellen aus der Darmwand und von Spermatogonien, den Ursamenzellen aus männlichen Keimdrüsen.

In der Onkologie hat die regenerative Medizin bereits erfolgreiche Therapieverfahren hervorgebracht. So lassen sich zum Beispiel bestimmte Leukämieerkrankungen bei Kindern durch die Transplantation von Stammzellen erfolgreich behandeln. Ein intensiv verfolgter Forschungsansatz ist es, geschädigtes Gewebe, wie es am Herz etwa durch einen Infarkt entsteht, durch die Zufuhr von Stammzellen zur Regeneration und zur Selbstheilung anzuregen.

Inzwischen kennt man auch natürliche Regenerationsmechanismen im menschlichen Körper, über die man früher mangels passender Untersuchungsmethoden einfach nichts wusste. Nervenzellen zum Beispiel können sich entgegen früherer Annahmen auch im erwachsenen Organismus erneuern und Nervenfasern können wieder nachwachsen. In diesem Zusammenhang spielen Wachstumsfaktoren, deren Gene reaktiviert werden können, eine große Rolle. Auch ihre Erforschung begleitet in Tübingen die Arbeiten auf dem weiten Feld der Regenerationsmedizin.

leh - November 2006
© BIOPRO Baden-Württemberg GmbH, Erstveröffentlichung unter www.bio-pro.de<, dem Biotech/Life Sciences Portal des Landes Baden-Württemberg. Alle Rechte vorbehalten.

Weitere Informationen:

Universitätsklinikum Tübingen
Zentrum für Regenerationsbiologie und Regenerative Medizin

Prof. Dr. Konrad Kohler
Paul-Ehrlich-Str. 15
72076 Tübingen

Tel.: 07071 29 8 50 34
Fax: 07071 29 45 53
konrad [dot] kohler [at] uni-tuebingen [dot] de