Blutkonserve aus dem Labor

Blutkonserven sichern täglich das Überleben einer Vielzahl von Patienten. Vor allem die Sauerstoffträger, die roten Blutkörperchen (Erythrozyten), sind sehr gefragt. Deren biotechnologische Produktion könnte Blutspender-Engpässe überbrücken helfen. Erste Schritte dazu sind einem deutschen Team mit Beteiligung von Forschern der MedUni Graz gelungen.

Der Bedarf an Blutkonserven ist hoch: Rund 400.000 Stück werden laut Peter Schlenke von der Uniklinik für Blutgruppenserologie und Transfusionsmedizin an der MedUni Graz alleine in Österreich jährlich bei Operationen, nach Unfällen oder zur Behandlung schwerer Erkrankungen gebraucht. Immer wieder kommt es zu Engpässen, weil Produkte mit roten Blutkörperchen maximal 42 Tage haltbar sind. Um den klinischen Bedarf weiterhin zu decken, versuchen Forscher weltweit, Blutkörperchen aus Stammzellen im Labor herzustellen.

In vitro-Produktion

Im gesunden Körper sichern sogenannte hämatopoetische Stammzellen im Knochenmark die laufende Nachproduktion der Erythrozyten. "Seit einiger Zeit ist es bereits möglich, aus diesen Stammzellen rote Blutkörperchen in vitro zu generieren", so Schlenke. Allerdings seien die hämatopoetischen Stammzellen kaum über längere Zeit kultivierbar. Gemeinsam mit Kooperationspartnern vom Max-Planck-Institut für Molekulare Biomedizin in Münster und weiteren Partnern in Lübeck und Düsseldorf hat Schlenke einen neuen Weg zur künftigen Herstellung roter Blutkörperchen in klinisch relevanten Mengen erprobt.

Die Forscher gingen auch von hämatopoetischen Stammzellen, die sie aus Nabelschnurblut gewonnen hatten, aus. Diese Zellen haben sie gentechnisch in sogenannte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) reprogrammiert und somit in ein quasi embryonales Stadium zurückversetzt. In diesem Stadium lassen sich die Zellen wesentlich besser vermehren.

"Noch weiter Weg"

Aus diesen vom Nabelschnurblut abgeleiteten Zellen konnten die Forscher über 45 Tage hinweg die Differenzierung von Erythrozyten beobachten, wie sie jüngst in der Fachzeitschrift "Haematologica" publizierten. "Diese in-vitro erzeugten Zellen sind von nativen, aus dem Blut isolierten roten Blutkörperchen morphologisch kaum zu unterscheiden und weisen wesentliche Charakteristika von Erythrozyten auf", hielt Schlenke fest. Bis die biotechnologische Produktion von roten Blutkörperchen aus Nabelschnurblut-iPS-Zellen tatsächlich im größeren Maßstab vorgenommen werden kann, liege allerdings noch "ein weiter Weg" vor den Forschern, betonte der Forscher.