04/12/2021

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Eine bahnbrechende Behandlungsmetho… – Information Centre – Research & Innovation

Das Kurzdarmsyndrom ist eine unheilbare Erkrankung mit eingeschränkten Behandlungsmöglichkeiten. Doch ein EU-finanziertes Projekt wollte das ändern, indem es aus patienteneigenen Zellen oder Geweben einen funktionierenden Dünndarm erstellt. Das Ergebnis birgt das Potenzial, die Überlebenschancen und den Lebensstandard von Menschen mit Kurzdarmsyndrom wesentlich zu verbessern.


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Das Kurzdarmsyndrom ist eine Erkrankung, die durch das Fehlen eines voll funktionsfähigen Dünndarms verursacht wird. Das Syndrom kann angeboren sein oder nach der Entfernung eines Teils des Dünndarms durch einen chirurgischen Eingriff auftreten. Insgesamt ist es eine seltene Erkrankung, die etwa thirteen 000 Menschen in der Europäischen Union betrifft. Unbehandelt kann es verhindern, dass der Darm seine Funktion bezüglich Nährstoffen erfüllt.

Leider gibt es keine Behandlung für das Kurzdarmsyndrom und bei den derzeit verfügbaren Behandlungsmöglichkeiten ist die Überlebenswahrscheinlichkeit gering und sie können schwerwiegende Nebenwirkungen auslösen, insbesondere bei Kindern. Aus diesem Grund setzen sich am EU-finanzierten Projekt INTENS beteiligte Forschende für die Entwicklung einer besseren Lösung ein.

„Unser Ziel ist es, einen funktionstüchtigen Dünndarm herzustellen, der bei der Behandlung von Menschen mit dem Kurzdarmsyndrom eingesetzt werden kann“, so Paolo De Coppi, Professor für Kinderchirurgie am Nationalen Institut für Gesundheitsforschung des UCL Excellent Ormond Road Institute of Kid Wellbeing und Projektkoordinator von INTENS.

Alle Erwartungen übertreffen

Heute erfordert die Behandlung des Kurzdarmsyndroms langfristige parenterale Ernährung (Ernährung über die Blutgefäße) oder eine Organverpflanzung. Während die erste Lösung keine endgültige Heilung verspricht, wird letztere durch den Organmangel beeinträchtigt. Demzufolge sind beide Behandlungsansätze nur bedingt wirksam.

Um diese Herausforderung zu bewältigen, konzentrierte sich das Projekt INTENS auf die Entwicklung einer Strategie für die autologe Gewebezüchtung, ein Verfahren, bei dem ein Mensch mit seinen eigenen Zellen oder seinem eigenen Gewebe behandelt wird. „Durch diesen Ansatz könnten wir den Organmangel sowie das riskante Verfahren der Unterdrückung der Immunantwort der Erkrankten umgehen“, merkt De Coppi an. „Die Ergebnisse, die wir bislang erzielten, übertreffen alle Erwartungen.“

Ein Beispiel für diese Strategie ist die Herstellung eines autologen jejunalen Schleimhauttransplantats im Rahmen des Projekts. „Mit anderen Worten: Wir verwendeten biologische Werkstoffe von Kindern mit Kurzdarmsyndrom, um lebendes Gewebe aus der inneren Schicht des Dünndarms zu züchten. Dieses könnte theoretisch mithilfe eines chirurgischen Eingriffs transplantiert werden“, erläutert De Coppi.

Die Forschungsgruppe entdeckte außerdem Ähnlichkeiten zwischen den Gerüsten des Dünndarms und des Dickdarms (d. h. der gezüchteten Werkstoffe, die für die Bildung neuer funktionsfähiger Gewebe verwendet werden). De Coppi zufolge deutet dies darauf hin, dass sie austauschbar als Plattformen für die Züchtung von Darmgewebe verwendet werden könnten. „Daraus ergibt sich die Möglichkeit, bei Kindern, die den gesamten Dünndarm verloren haben, den Dickdarm als Gerüst zu nutzen“, meint er.

Um diese Erkenntnis zu stützen, transplantierten De Coppi und sein Workforce die Dickdarmgerüste in vivo und demonstrierten so, dass sie überleben können, um kurzfristig funktionsfähige Strukturen zu bilden. „Diese Erkenntnisse bieten Daten für den Wirkungsnachweis für die Züchtung patientenspezifischer jejunaler Transplantate für Kinder mit Darmversagen, was letzten Endes deren selbstständige Ernährung wiederherstellen könnte“, so De Coppi weiter.

Ein weiteres Ergebnis des Projekts war die Konzeptualisierung für die extrinsische Steuerung der Selbstorganisation von Stammzellen in funktionsfähige Organoid-on-a-Chip-Geräte. „Diese Geräte sind so konzipiert, dass sie die Funktionen menschlicher Organe in vitro modellieren und uns ermöglichen, physiologisch relevantere Formen, Größen und Funktionen von Organoiden zu erzielen“, merkt De Coppi an.

Durchbruch in der Behandlung des Kurzdarmsyndroms

Alle Ergebnisse des Projekts INTENS stellen einen Durchbruch für die Behandlung des Kurzdarmsyndroms dar. „Die Bedeutung dieser Ergebnisse für diesen Forschungsbereich ist so groß, dass Mother nature Drugs sich dafür entschied, einen Leitartikel über das Thema zu veröffentlichen, und Mother nature Assessments Gastroenterology & Hepatology einen Schwerpunktartikel über die Forschung herausbrachte“, berichtet De Coppi. „Dies kommt zu den beiden Artikeln hinzu, in denen wir unsere Ergebnisse bereits veröffentlicht haben.“

Insbesondere wird die Arbeit des Projekts schließlich zu einer besseren Behandlung von Menschen mit Kurzdarmsyndrom führen. „Dadurch wird die Behandlung für Menschen mit Kurzdarmsyndrom nicht nur wesentlich kostengünstiger und zugänglicher, sondern unsere Forschung birgt auch das Potenzial, ihre Prognose und ihren Lebensstandard deutlich zu verbessern“, so De Coppi abschließend.

Das Workforce arbeitet derzeit daran, diese Ergebnisse der Kommerzialisierung und der klinischen Umsetzung näherzubringen.