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Dreidimensionales Tissue-Engineering: Die Bildung humaner Haarfollikel im Hautkulturmodell ist gelungen.
© fotodienst/Katharina Schiffl

Prof. Dr. Walter Krugluger Institut für Labormedizin, SMZ Ost-Donauspital, Wien

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Dr. Herbert Stekel Zentrallabor, AKh Linz

 
Allgemeinmedizin 12. November 2012

Neue Zeiten brechen an

Hinter den Türen der Forschungslabors warten gezüchtete Bandscheiben und Retinapigment-Epithelzellen auf ihren klinischen Einsatz. Die Routinelabors haben derzeit mit den neuen oralen Antikoagulanzien zu kämpfen.

Im Labor tut sich was. Einblick in Routine und Forschung gaben Labormediziner im Vorfeld der Jahrestagung der Österreichischen Gesellschaft für Laboratoriumsmedizin und Klinische Chemie (ÖGLMKC).

Von den Fortschritten im Bereich des Tissue-Engineering berichtete Prof. Dr. Walter Krugluger, Leiter des Instituts für Labormedizin im SMZ Ost, Wien. „Mit den richtigen Sets an Wachstumsfaktoren ist es heute bereits möglich, alle Gewebstypen des menschlichen Körpers aus körpereigenen Stammzellen nachzubilden.“

Greifbar nahe

Zellen des Pankreas, der Leber, etc. stehen schon bereit, bis zum Routineeinsatz wird es aber noch eine Weile dauern. Für andere Gewebe rückt die klinische Anwendung schon in greifbare Nähe. So warten z.B. autologe Retinapigment-Epithelzellen auf ihren Einsatz als Therapie der Makuladegeneration. „An Augenabteilungen ist es bereits gelungen, sie in Biopolymeren anzusiedeln. Um sie als Häutchen mikrochirurgisch in die Netzhaut zu applizieren, sind aber noch weitere Studien nötig. Dann könnte es aber in den nächsten Jahren möglich werden, die Erblindung zu verhindern bzw. sogar rückgängig zu machen“, berichtet Krugluger.

Auch die Zellen des weichen Bandscheibenkerns (Nucleus pulposus) wurden in vitro herangezüchtet und waren im Tierversuch bereits erfolgreich: „Bei Kaninchen konnten wir damit degenerierte Bandscheibenkerne wieder aufbauen. Die Zellen blieben funktionsfähig und produzieren gallertartige Substanz.“

Blut, Knochen, Haut und Herz

Bereits etabliert ist die Gewebsersatztherapie in der Hämatologie bei Krebserkrankungen. Dabei werden vor einer Strahlen- oder Chemotherapie hämatopoetische Stammzellen entnommen und nach der Therapie wieder in den Körper eingebracht. „Damit gelingt es mit großem Erfolg, das gesamte Blutbild aus dem Knochenmark nachzubilden“, erklärt Krugluger. „Im Blut ist dieses Verfahren relativ einfach, weil hier Einzelzellen in löslicher Form vorliegen.“

Große Fortschritte wurden auch schon im Bereich des Knochenstoffwechsels oder -aufbaus erzielt. Knochenzellen werden nachgezüchtet und in dreidimensionale, biodegenerierbare Kunststoffe eingesetzt, um große Knochendefekte, z. B. bei Tumorerkrankungen, zu ersetzen. Auch in der Zahnheilkunde wird nachgezüchtetes Knochengewebe benötigt.

Bereits vor mehreren Jahren wurde gezeigt, dass große Substanzdefekte der Haut, z. B. bei Basaliomen oder entstellenden Narben mit in vitro vermehrten autologen Fibroblasten aufgefüllt werden können.

Haarwurzeln im Glas

Eine Herausforderung in der Gewebszüchtung stellt nach wie vor die Nachbildung ganzer Organe dar, speziell in dreidimensionalen Konstrukten, weil Organe aus verschiedenen Gewebstypen bestehen, die miteinander interagieren. Als Modell für die Herstellung komplexer Organe und großen Schritt in Richtung dreidimensionales Tissue-Engineering bezeichnet Krugluger die erfolgreiche Bildung von Haarfollikel, die auch imstande sind, einen Haarschaft zu bilden.

Ab einer gewissen Größe benötigen Organe eine Blutgefäßversorgung – ebenfalls ein noch ungelöstes Problem der Gewebsersatzzüchtung. „Es ist allerdings bereits möglich, Kapillaren tissue-engineert zu erzeugen“, berichtet Krugluger.“

Verfälschte Gerinnungsbefunde

Orale Antikoagulanzien sind für viele Patienten eine willkommene Alternative zu den schmerzhaften Spritzen, mit denen die Thromboseprophylaxe standardmäßig durchgeführt wird. Für Labormediziner bedeutet die Einführung dieser Pillen allerdings einen Paradigmenwechsel. Doz. Dr. Walter-Michael Halbmayer, Zentrallaboratorium, Krankenhaus Hietzing, Wien, warnt vor Fehlinterpretationen: „Nach 70 Jahren Antikoagulanzientherapie müssen wir jetzt umdenken, denn die neuen oralen Präparate erfordern zwar kein routinemäßiges Labormonitoring, interferieren aber mit fast allen gängigen Gerinnungstests.“ Um Fehldiagnosen zu vermeiden, sollen Blutabnehmer dem Labor unbedingt bekanntgeben:

• Name des Antikoagulans

• Zeitpunkt der letzten Einnahme

• Zeitpunkt der Blutabnahme

Dies sei keine Schikane, so Halbmayer, diese Daten seien wichtig, da das labortechnische Nachweisverhalten der neuen Substanzen von dem der bisher gewohnten Antikoagulanzien deutlich abweicht. „Besonders kurz nach der Einnahme verfälschen die neuen Antikoagulanzien eine Vielzahl wichtiger Labor-Gerinnungstests und können damit pathologische Veränderungen vortäuschen.“

Neben der schmerzlosen Verabreichung ist die Fixdosierung ein weiterer Vorteil der neuen Antikoagulanzien, wodurch ein Monitoring entfällt. Sollte dennoch in Einzelfällen eine Wirkspiegelmessung gewünscht oder gefragt sein: Sie ist möglich und verfügbar. „Neue, spezielle und bereits zugelassene Testsysteme stehen zur Verfügung“, so Halbmayer. „Es gibt jedoch noch zu wenig Erfahrung mit diesen Tests, um sie im klinischen Routinebetrieb, etwa zur Beurteilung des Blutungsrisikos, einzusetzen.“

Der berüchtigte Laborfehler

„Laborfehler“ ist ein Wort, das Dr. Herbert Stekel, Leiter des Zentrallabors im AKh Linz, nicht unkommentiert lassen möchte. Er zeigt auf, wie es zu sogenannten Laborfehlern kommt – sogenannt, weil in den seltensten Fällen wirklich ein Fehler des Labors vorliegt.

Da gibt es einmal laborspezifische Abweichungen in Ergebnissen, die aber meist im Bereich normaler Schwankungen liegen. Im Sinne der Patienten ist es aber ratsam, Befunde eines Patienten immer im selben Labor machen zu lassen, denn: „Patienten, insbesondere chronisch kranke, werden oft schon durch geringe Schwankungen verunsichert.“

Die allermeisten Fehler, die später ungerechterweise dem Labor angelastet werden, passieren präanalytisch, also bei Abnahme und Transport, betont Stekel. Der Patient war vielleicht nicht nüchtern, die Blutabnahme erfolgte zur falschen Tageszeit oder der Venenstau wurde zu stark angelegt. Auch beim Versand und Transport kann vieles passieren, was die Ergebnisse der Untersuchung verändert.

Schließlich ist die Übermittlung der Befunde ein Fehlerquell. „Die denkbar schlechteste Methode ist die telefonische Befundmitteilung“, so Stekel. „Hier können Lese-, Hör- und Schreibfehler auftreten.“

Echte Laborfehler machen demgegenüber nur einen winzigen Bruchteil der Gesamtfehler aus: „Die extrem niedrige Fehlerrate ist durch eine Kombination aus Ausbildung, gesetzlichen Kontrollen und Vorbeugemaßnahmen erreicht worden. Die Einhaltung dieser Normen ist eine freiwillige und selbst auferlegte Leistung“, betont Stekel.

Pressefrühstück „Innovationen in der Labormedizin“, Wien, 30. 10. 2012

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