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24.10.2022
Forschung

Der Qualität natürlicher Haut auf der Spur

Im Rahmen von Studien kommt am Kinderspital Zürich bei Brandverletzungen bereits der im Labor hergestellte Hautersatz denovoSkin™ zum Einsatz. Doch trotz seiner Vorteile im Vergleich zur Spalthaut weist er nicht die Qualität natürlich entstandener Haut auf. Ein Forschungsteam arbeitet deshalb daran, ihn mit Pigmentzellen und Blutgefässen zu ergänzen.

Text: Rocio Garcia de la Cruz Valencia und Thomas Biedermann, Illustration: Susanne Staubli


Obwohl der Hautersatz denovoSkin™, den ein Forschungsteam am Universitäts-Kinderspital Zürich entwickelt hat, im Vergleich zur bisherigen Standardbehandlung von schweren Brandverletzungen ein bahnbrechender Erfolg ist (siehe Forschungsbericht «Der lange Weg zur neuen Standardtherapie»), weist er dennoch nicht die Qualität natürlich entstandener Haut auf: So ist er zum Beispiel weder pigmentiert noch vaskularisiert, das heisst, er ist vollkommen weiss und enthält keine Blutgefässe.

Pigmentiert und durchblutet

Unser Forschungsteam arbeitet deshalb daran, das Produkt weiterzuentwickeln: Zusätzlich zu den hornbildenden Zellen (Keratinozyten) und den Bindegewebszellen (Fibroblasten) haben wir dem Produkt Melanozyten beigegeben, die für die Pigmentierung der Haut sorgen, sowie Endothelzellen, die für die Bildung von Blutgefässen verantwortlich sind. Dabei entstand das neue Hauttransplantat PV-Skin, wobei «P» für pigmentiert steht und «V» für vaskularisiert, also mit Blutgefässen durchzogen.

denovoSkin™ und PV-Skin
denovoSkin™ und PV-Skin mit histologischem Schnitt

denovoSkin™ enthält keine Pigmentzellen und ist deshalb absolut weiss. Das ist vor allem bei Patientinnen und Patienten mit dunklerer Haut ein Problem.

Die Weiterentwicklung des Hautersatzes, PV-Skin, enthält deshalb auch Pigmentzellen und Pigment (Melanin), das im histologischen Schnitt unter dem Mikroskop erkennbar ist. PV-Skin ist ausserdem mit Endothelzellen versehen, welche die Bildung von Blutgefässen unterstützen. Damit erklärt sich auch der Name PV-Skin: «P» steht für pigmentiert und «V» für vaskularisiert (mit Blutgefässen durchzogen). Die histologischen Schnitte zeigen allerdings nur die Oberhaut (Epidermis), die keine Blutgefässe enthält, sondern vom darunter liegenden Bindegewebe (Dermis) ernährt wird.


In Laborversuchen konnten wir bereits zeigen, dass sich die vorhandenen, funktionsfähigen Blutgefässe des Hautersatzes mit den Blutgefässen des darunterliegenden Wundbetts innerhalb von nur vier Tagen nach der Transplantation verbinden. Diese schnelle Verbindung beschleunigt die Annahme der Haut sowie die Wundheilung erheblich. Bei Anwendung am Menschen wird dies dafür sorgen, dass das Hautgewebe schneller durchblutet und besser vor Infektionen geschützt ist. Gleichzeitig besteht die Hoffnung, dass die bereits vorhandenen Blutgefässe den Schrumpfungsprozess der neuen Haut verhindern. Ein weiterer Vorteil von PV-Skin: Dadurch, dass das Hauttransplantat vorpigmentiert ist, passt es farblich zur Haut der Patientin oder des Patienten und gewährleistet den Schutz der Oberhautzellen vor den schädlichen Auswirkungen der UV-Strahlung.

Spezielles Labor sichert die Zukunft der Hautersatzforschung

PV-Skin soll nun erstmalig an Patientinnen und Patienten angewandt werden, um erste Daten über die Verträglichkeit zu erhalten. Dafür bereiten wir eine klinische Studie vor. Die behördlichen Anforderungen an solche biotechnologisch hergestellten Produkte wie PV-Skin sind anspruchsvoll: So müssen etwa die benötigten Materialien immer den gleichen Qualitätsstandards entsprechen und die Herstellung des Transplantats muss in einem GMP-zertifizierten Labor erfolgen. GMP-Labors (Good Manufacturing Practice) sind Laboratorien von hoher Reinheit, welche die Vorschriften der optimalen Herstellungspraxis befolgen und systematisch dokumentieren.

Derzeit existieren in der Schweiz nur wenige GMP-Labors, die von akademischen Forschungsgruppen genutzt werden können. Wir schätzen es deshalb sehr, dass das neue Gebäude des Universitäts-Kinderspitals Zürich über eine GMP-Anlage verfügen wird. Dies ist für uns ein grosser Fortschritt im internationalen Vergleich, denn nur ganz wenige Spitäler verfügen über eine solche Einrichtung, obwohl dies für eine unabhängige universitäre Forschung unabdingbar ist.

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