Helmholtz Perspektiven Juli 2016

28 FORSCHUNG prehensive Pneumology Center ein regionales Forschungsnetzwerk auf. „Ist die Lunge erst einmal unwiderruflich erkrankt, ist eine Transplantation heute oftmals die letzte Chance für den Patienten“, sagt er. Etwa 250 solcher Operationen würden in Deutschland jährlich durchgeführt, aber das Risiko sei hoch und eine passende Spenderlunge häufig nicht leicht zu finden. In Zukunft, ist sich Eickelberg sicher, wird es möglich sein, dass sich das kranke Lungengewebe selbst wieder aufbaut. Die Lunge könnte durch Botenstoffe dazu gebracht werden, krankmachende Vorgänge zu blockieren. Bei Mäusen sei das schon möglich: Für sie habe man Substanzen gefunden, die dazu führen, dass sich ihr Lungengewebe neu entwickelt. Auch in der Stammzellforschung sei man vorangekommen. „Wir arbeiten an einer exogenen Regeneration“, sagt der Forscher: Dabei werden Bindegewebsgerüste, das sind Netze aus Bindegewebs- zellen, die das Organ stützen, aus der Lunge ent- nommen und mit gesunden Stammzellen besiedelt. Auch dieses Verfahren wird bereits an Mäusen durch- geführt. Setzt man den Tieren diese künstlichen, im Labor erzeugten Lungen ein, werden sie von ihnen angenommen. Im Münchner Forschernetzwerk wird auch an den Lungen von Schweinen geforscht, doch die Ver- suche stünden noch ganz am Anfang, sagt Eickelberg. Ziel sei es zunächst, die Lunge der Tiere zu explan- tieren und aus deren Bestandteilen, feinen Binde- gewebsnetzen, Lungenbläschen, kleinsten Blutgefäßen und Lymphgefäßen, ein Lungengerüst aufzubauen. Dieses Gerüst soll dann mit menschlichen Stamm- zellen besiedelt werden. In fünf Jahren, sagt Oliver Eickelberg, lasse sich eine solche Lungenstruktur vielleicht schon per 3D-Drucker für jeden Patienten individuell anpassen und mit eigenen Zellen besiedeln. So werde auch eine Abstoßung durch das Immunsystem verhindert. Denkbar sei in fünf bis zehn Jahren auch eine passende Gentherapie: Man entnimmt eine Stammzelle, behebt den Gendefekt, vervielfacht die neue Zelle, besiedelt damit ein Lungengerüst aus biokompatiblem Material – und implantiert es. Gelangt immer wieder neues Gift in die Lunge, reagieren die Immunzellen bald über und gehen auch gegen gesunde Zellen vor Ortswechsel. Ein Labor im Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig. An Mäusen untersuchen Wissenschaftler hier unter der Leitung von Dunja Bruder, wie chronische Lungenentzün- dungen verlaufen, die nicht durch Viren oder Bakterien verursacht werden – so wie bei Rauchern, deren Atmungsorgan sich durch inhalierte Gifte chronisch entzündet. Die Professorin erklärt, was dabei passiert: „Die geschädigten Zellen senden Botenstoffe aus, um das Immunsystem auf sich auf- merksam zu machen, das dann sogenannte Fress- zellen schickt, um die entzündeten Zellen zu beseitigen. Damit verhindern sie, dass sich die Entzündung ausbreitet. Aber gelangt immer wieder neues Gift in die Lunge, reagieren die Immunzellen bald über und gehen auch gegen gesunde Zellen vor. Ein Teufelskreis, der dazu führt, dass die Ent- zündung immer weiter voranschreitet“, sagt Dunja Bruder. An ihren Versuchstieren haben die Braun- schweiger Forscher erst kürzlich zwei spannende Entdeckungen gemacht. Zum einen haben sie fest- gestellt, dass das Immunsystem der Mäuse in einem frühen Stadium der Entzündung plötzlich auf Protektion schaltet und die Immunzellen keine gesunden Zellen mehr angreifen: „Findet man heraus, welche Stoffe die fehlgeleiteten Immun- zellen stoppen, könnte man daraus Medikamente entwickeln, die verhindern, dass sich die Entzün- dung ausbreitet – und damit den Teufelskreis aufbrechen“, prognostiziert Bruder. Die zweite Entdeckung: Ihr Team erkannte, dass das Immunsystem der Tiere in einem bestimm- ten Krankheitsstadium die Lunge besser gegen Pneumokokken schützt als im übrigen Krankheits- Helmholtz Perspektiven Juli – August 2016 Symptome COPD betrifft die Bronchien und Lungenbläschen. Im Vergleich zu einer gesunden Lunge (oben) verengt sich der Innenraum der Bronchien dauerhaft und in den Lungenbläschen findet kaum mehr Gasaustausch statt. Bild: joshya/shutterstock Luftröhre Muskulatur Lunge Entzündung Innenraum dauerhaft verengt lädierte Schleimhaut Schleimhaut GESUND COPD Innenraum kein Sekret zäher Schleim

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