Tissue Engineering
Fragen aus der Vorlesung Biotechnologie
Fragen aus der Vorlesung Biotechnologie
-
- 1 / 8
-
Cartes-fiches
Was ist Tissue Engineering?
technische Herstellung von Zellen, Gewebe (und evtl. Zukuenftig Organen) aus körpereigenen Zellen
Patient werden Zellen aus eigenem Köpergewebe entnommen, kultiviert und wieder verabreicht, um geschädigtes Gewebe zu therapieren
ursprüngliche Idee: Komplette Gewebe- und Organzucht im Labor und anschliessende Transplantation
heute: Ziel: Regeneration bzw. Rekonstruktion fehlender oder geschädigter Gewebe- und Organstrukturen
Was sind die Vorteile von TE?
Unabhängigkeit von Spenderorganen
- Immunologische Akzeptanz der TE-Produkte beim Einsatz autologer Zellen
- Minimierung des Infektionsrisikos
- Entfall einer lebenslangen, medikamentösen Behandlung mit Immunpräparaten
Verfügbarkeit von «Mini-Organen» für die medizinische sowie pharmazeutische Forschung (Medikamententests) und Kosmetikindustrie (Wirkstofftests) → Reduzierung und Ersatz von Tierversuchen
Was sind die Nachteile/Probleme von TE?
- Viele humane Zelltypen nur in begrenzter Menge isolierbar
- Schwierige in vitro Kultivierung
- Veränderung der Zellqualität mit steigender Passagenzahl
- Adhärentes Wachstum
- Hohe Empfindlichkeit gegenüber Scherstress
- Komplexe Kulturmedien, die in vivo Bedingungen simulieren, notwendig
- sehr teuer
- GMP-Bedingungen (hochqualifizierts Personal, integrierte Isolatorentechnik..)
Beschreibung Gentherapie
TE Anwendungen sind keine Gentherapie!
Ziel GT: Behebung eines krankheitsverursachenden Gendefektes durch Einschleusen genetischen Materials in Körperzellen
Infolge Behandlung von Zellen mit Crispr/Cas-9 Genschere Aufschwung der Gentherapie prognostiziert
- Keimbahntherapie: Korrektur der genetischen Konstitution der Nachkommen durch Eingriff an Ei- bzw. Samenzellen (in CH verboten)
Somatische Gentherapie: Veränderung von Körperzellen zur Heilung des Gendefektes oder zur Behandlung von erworbenen Krankheiten
Beschreibung somatische Gentherapie (exvivo, in vivo)
Ex vivo (ausserhalb des Körpers)
- Entnommene Zellen (autolog) werden durch einen entsprechenden Vektor gentechnisch verändert, im Labor vermehrt und danach dem Patienten zugegeben
In vivo (im Körper)
- Geeigneter Vektor (z.B. Virus) transportiert genetisches Material direkt zum Zielort im Körper
Was sind die Voraussetzungen für TE?
- vitale Zellen
- geeignetes Kulturmedium mit WT Faktoren
- Geeignetes Kultivierungssystem
- Scaffold oder MAtrix
3 wichtige Meilensteine aus der Geschichte des TE
1900 Ljuggren kultiviert erstmals humane Haut
- 1997 Brüder Vacanti haben menschliche Chondrozyten in Form eines Ohrs gebracht und Maus unter die Haut transplantiert
2000 erste Transplantation eines in vitro gezüchteten Fingergelenkes
Beispiele aktueller Entwicklungen
- Zweischichtige Haut (Epidermis und Dermis) im Labor produziert
- Herstellung von Knorpelgewebe für Sportver- letzungen sowie degenerative Erkrankungen (z.B. Gelenkarthrose) und Wiederherstellungschirurgie (z.B. Ohr- und Nasendefekt)
- Herzklappen aus Stammzellen (Prof. Dr. Hoerstrup, Universitätsspital Zürich)
