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Die Hautfabrik Vorhaut von Kindern wird für Forschungszwecke verwendet

Aus der Vorhaut von Kindern entwickelt eine Maschine des Fraunhofer-Instituts vollautomatisch künstliche Haut zu Testzwecken für die Pharma- und Kosmetikindustrie.

© dpa Vergrößern Die Vorhaut von Kindern wird zur Züchtung von Haut verwendet.

Die Hautfabrik - der Name klingt nach Science-Fiction-Streifen. Doch Forscher der Fraunhofer-Gesellschaft haben tatsächlich eine Anlage entwickelt, die Haut züchtet. Diese soll Testverfahren für Arzneien, Chemikalien oder Kosmetika vergleichbarer und günstiger machen - und Tierversuche unnötig. Sieben Meter lang, drei breit und drei hoch ist die Maschine. Hinter Glasscheiben arbeiten kleine Roboterärmchen, rangieren Petrischalen hin und her, ritzen Hautproben an, lösen mit Hilfe von Enzymen Zellen aus der Epidermis, der Oberhaut. Auch Bindegewebs- und Pigmentzellen werden gewonnen.

Als Zelllieferanten dienen im Moment noch die Vorhäute von bis zu vier Jahre alten Jungen. „Je älter man wird, desto schlechter funktionieren die Zellen“, erklärt Andreas Traube, Diplom-Ingenieur am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart, in dem die Hautfabrik steht. Geforscht wird zudem an Stammzellen als möglicher Zellquelle. „Wichtig ist, dass die Eingangszellen aus einer möglichst einheitlichen Quelle kommen, um Abweichungen bei den Hautprodukten zu vermeiden“, sagte Traube, Gruppenleiter für Mechatronik und Prozesstechnik.

Käufer gibt es bislang keine

Je nach Spender lassen sich aus den Proben drei bis zehn Millionen Zellen lösen, im Brutschrank verhundertfacht sich ihre Zahl. Auf Gewebekulturplatten mit je 24 Röhrchen mit rund einem Zentimeter Durchmesser wächst daraus die neue Haut auf einer Kollagenschicht. Die neue Epidermis ist dünner als ein Millimeter. Mixen die Forscher das Kollagen mit Bindegewebszellen, entsteht sogenannte Vollhaut, die bis zu fünf Millimeter dick ist. Sechs Wochen dauert der gesamte Prozess. „Das lässt sich auch mit der Maschine nicht beschleunigen, sondern ist von der Biologie so vorgegeben“, sagt Traube.

Innerhalb der Anlage ist alles steril. 37 Grad herrschen in den Brutkammern - eine Temperatur, bei der sonst auch Bakterien prächtig gedeihen würden. Mehr als 500 Platten mit je 24 Gewebekulturen kann die Hautfabrik gleichzeitig bearbeiten. Im Monat stellen die Fraunhofer-Forscher so rund 5000 Hautmodelle her. Käufer gibt es bislang allerdings keine, da das Verfahren noch von der zuständigen europäischen Behörde anerkannt werden muss. Dafür sind etwa Vergleichstests nötig, die belegen, dass Untersuchungen mit der künstlichen Haut dieselben Ergebnisse bringen wie Tests mit Tierhaut. „Ich denke, in einem dreiviertel Jahr können wir dann richtig loslegen“, ist Traube zuversichtlich. Abnehmer soll dann vor allem die Industrie sein.

Anwendung in der Krebsforschung

Zum Beispiel für die Entwicklung neuer Wirkstoffe kann sich Rolf Hömke vom Verband Forschender Arzneimittelhersteller (VFA) die Hautmodelle gut vorstellen. „Wir glauben, dass Zellen in künstlich gezüchteter Haut vergleichbar sind mit echter Haut.“ Bislang seien die Hautmodelle jedoch nur im Kleinen erstellt worden. „Es ist aber nur logisch, dass das jetzt auch im großen Stil gemacht wird.“ Als mögliche Anwendungsfelder nennt er die Krebsforschung und Aspekte wie Pigmentstörungen, allergische Reaktionen oder Pilzkrankheiten.

Bis die Hautmodelle aus Stuttgart auch für Sicherheitstests, wie sie etwa für die Zulassung von Medikamenten nötig sind, als Standardverfahren zugelassen werden, dürften nach Hömkes Einschätzung noch Jahre vergehen. „Da sind die Vorgaben international genormt. Die Verfahren können Sie nicht einfach tauschen.“

Auch in der Medizin ist gezüchtete Haut gefragt. Auf dem Markt für sogenannte Hautverbände, die etwa acht bis zehn Zentimeter groß sind, haben sich allerdings seit Jahren zwei Firmen etabliert, wie die Vorsitzende der Deutschen Gesellschaft für regenerative Medizin (GRM), Ulrike Schwemmer, sagt. Bedarf gebe es hingegen für noch breitere Hautlappen, wie sie etwa bei großen Brandwunden benötigt werden. Dass die Hautfabrik irgendwann auch solche größeren Hautstücke herstellt, nennt Traube eine Zukunftsvision. Der nächste Schritt ist erst einmal die Herstellung von Cornea, der Hornhaut des Auges.

Quelle: dpa

 
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