Wer heute eine neue Niere, Leber oder ein Herz benötigt, braucht vor allem eines: Glück. Es muss ein passendes Spenderorgan verfügbar sein, und zwar rechtzeitig.
Viele Menschen warten jahrelang. Manche werden währenddessen immer kränker, andere erleben die rettende Transplantation gar nicht mehr.
Doch was wäre, wenn Organe eines Tages nicht mehr gespendet werden müssten, sondern einfach für den jeweiligen Patienten hergestellt werden könnten?
Genau daran wird bereits gearbeitet.
Wie druckt man lebendes Gewebe?
Ein Biodrucker funktioniert ähnlich wie ein normaler 3D-Drucker. Er verwendet allerdings keinen Kunststoff, sondern eine sogenannte Bio-Tinte aus lebenden Zellen und Materialien, die ihnen Halt geben.
Schicht für Schicht entsteht daraus Gewebe.
Das klingt zunächst fast einfach. Nur ist ein Organ kein Stück Plastik in Herzform. Ein Herz muss schlagen, eine Niere Blut filtern und eine Leber unzählige Stoffe verarbeiten.
Die Form zu drucken ist deshalb nur der Anfang. Die eigentliche Kunst besteht darin, ein lebendes Organ herzustellen, das im Körper dauerhaft funktioniert.
Was heute bereits möglich ist
Kleine Gewebestücke, Haut, Knorpel und einfache Blutgefäße können bereits hergestellt werden. Solche Gewebe lassen sich zum Beispiel nutzen, um Medikamente zu testen.
Das ist durchaus gewaltig. Statt nur zu schauen, wie ein Wirkstoff in einer einfachen Zellkultur reagiert, könnte man ihn an menschlichem Gewebe ausprobieren. Vielleicht sogar an Gewebe, das aus den Zellen eines bestimmten Patienten hergestellt wurde.
So ließe sich möglicherweise schon vorher erkennen, welches Medikament wirklich wirkt und welches nur Nebenwirkungen verursacht.
Der erste große Durchbruch könnte deshalb gar nicht sofort das gedruckte Herz sein. Vielleicht verändert Bioprinting zuerst die Medikamentenentwicklung und die persönliche Behandlung einzelner Patienten.
Das Problem mit den Blutgefäßen
Eine der größten Schwierigkeiten ist winzig klein: die Blutversorgung.
Jede Zelle braucht Sauerstoff und Nährstoffe. Kleine Gewebestücke lassen sich noch relativ leicht versorgen. Bei einem vollständigen Organ reicht das nicht mehr.
Ein gedrucktes Herz oder eine Niere benötigt deshalb ein dichtes Netz aus großen und winzigen Blutgefäßen. Diese müssen nach der Transplantation mit dem Kreislauf des Patienten verbunden werden und sofort funktionieren.
Ohne diese Versorgung würden die Zellen im Inneren des Organs absterben.
„Ein Organ muss nicht nur richtig aussehen. Es muss vom ersten Moment an lebendig funktionieren.“
Genau daran zeigt sich, wie kompliziert unser Körper tatsächlich ist. Außen sieht ein Organ vielleicht überschaubar aus. Innen besteht es aus einer gewaltigen, fein abgestimmten Welt.
Organe aus den eigenen Zellen
Besonders spannend ist die Vorstellung, ein Organ aus den körpereigenen Zellen des Patienten herzustellen.
Heute erkennt das Immunsystem ein Spenderorgan als fremd. Deshalb müssen Transplantierte häufig lebenslang Medikamente nehmen, die das Immunsystem unterdrücken.
Ein Organ aus den eigenen Zellen könnte deutlich besser angenommen werden. Es wäre nicht irgendeine passende Niere, sondern eine Niere, die speziell für diesen einen Menschen hergestellt wurde.
Das wäre für mich die eigentliche Revolution.
Nicht nur, weil genügend Organe vorhanden wären, sondern weil sie möglicherweise genau zum Körper des Empfängers passen.
Wahrscheinlich kommen zuerst Ersatzteile
Vermutlich wird nicht plötzlich das erste vollständige Herz aus einem Drucker fallen und direkt transplantiert werden. Die Entwicklung dürfte Schritt für Schritt verlaufen.
Zuerst könnten Hautstücke für Verbrennungsopfer, Knorpel für beschädigte Gelenke oder kleine Gewebeteile für kranke Organe eingesetzt werden.
Vielleicht lässt sich ein geschädigtes Herz nach einem Infarkt mit gedrucktem Herzgewebe reparieren. Oder eine kranke Leber bekommt gesundes Ersatzgewebe, ohne dass sofort das ganze Organ ausgetauscht werden muss.
Das klingt weniger spektakulär als ein komplett gedruckter Mensch. Für viele Patienten könnte es trotzdem bereits den entscheidenden Unterschied machen.
Wann gibt es das erste gedruckte Herz?
Eine genaue Jahreszahl kann heute niemand seriös nennen.
Zwischen einem kleinen Stück Herzgewebe im Labor und einem vollständigen Herzen, das jahrzehntelang zuverlässig schlägt, liegt ein gewaltiger Unterschied.
Das bedeutet aber nicht, dass alles nur Zukunftsmusik ist. Der entscheidende Anfang ist längst gemacht: Lebende Zellen können gedruckt und zu Gewebe angeordnet werden.
Nun müssen Forscher lernen, daraus größere, stabile und vollständig versorgte Organe entstehen zu lassen.
Dabei dürfte auch künstliche Intelligenz helfen. Sie kann Gewebestrukturen berechnen, Druckmuster verbessern und Millionen möglicher Varianten vergleichen, bevor überhaupt gedruckt wird.
Werden Organspenden irgendwann überflüssig?
Vermutlich nicht von heute auf morgen.
Gedruckte Gewebe werden die klassische Organspende zunächst ergänzen. Selbst wenn erste vollständige Organe funktionieren, werden die Herstellung, die Kosten und die medizinische Kontrolle anfangs enorm sein.
Doch bereits einzelne gedruckte Gewebeteile könnten dafür sorgen, dass manche Menschen gar kein vollständiges Spenderorgan mehr benötigen.
Dadurch würden gleichzeitig mehr Organe für andere Patienten frei.
Langfristig könnte sich die Situation jedoch vollständig verändern. Vielleicht wird ein Organ irgendwann anhand der Körperdaten eines Patienten geplant, aus seinen Zellen hergestellt und genau zum richtigen Zeitpunkt eingesetzt.
Dann würden spätere Generationen womöglich genauso ungläubig auf unsere heutigen Wartelisten zurückblicken, wie wir heute auf viele frühere Methoden der Medizin.
Meine Gedanken dazu
Ich glaube nicht, dass wir schon bald ganze Krankenhäuser voller Biodrucker haben werden, aus denen morgens drei Herzen, zwei Lebern und eine Niere herauskommen.
Aber ich glaube sehr wohl, dass diese Technik die Medizin grundlegend verändern wird.
Zuerst werden wir einzelne Gewebe reparieren. Dann vielleicht Teile von Organen ersetzen. Und irgendwann könnte tatsächlich der Moment kommen, in dem ein Mensch nicht mehr auf den Tod eines Spenders hoffen muss, um selbst weiterleben zu können.
„Vielleicht wird die Medizin der Zukunft kranke Organe nicht mehr nur behandeln oder ersetzen. Vielleicht lässt sie neue entstehen.“
Der Weg dorthin ist noch weit. Doch das Entscheidende ist bereits passiert: Der menschliche Körper ist nicht mehr nur etwas, das wir untersuchen und operieren können.
Wir beginnen, seine Teile nachzubauen.