Stammzell-basierter biologischer Gefäßersatz

Eine chronisch-kritische Ischämie bei Patienten mit zugrunde liegender arterieller Verschlusskrankheit erfordert rekonstruktive vaskuläre chirurgische Eingriffe, die bislang mit körpereigenen Venensegmenten oder synthetischem Gefäßmaterial durchgeführt werden. Die begrenzte Verfügbarkeit von geeigneten autologen Gefäßtransplantaten mit niedrigem Durchmesser bei vielen Patienten und die offensichtlichen Nachteile von synthetischem Bypassmaterial zeigen die Notwendigkeit zur Entwicklung von klinisch verwendbaren biologisch konstruierten Blutgefäßsubstituten auf. Trotz erheblicher Fortschritte in diesem Bereich in den letzten zwei Jahrzehnten war ihre Implementierung in die klinische Routine eine Herausforderung. Die begrenzte replikative Lebensdauer von menschlichen adulten Gefäßzellen und ihre langsame Rate bei der Produktion von Kollagenmatrix in vitro stellten gravierende Probleme bei der Entwicklung mechanisch robuster und biologisch funktioneller künstlicher Transplantate dar. Mit den jüngsten Fortschritten in der Stammzellenforschung sind neue Zelltypen für das vaskuläre Tissue-Engineering verfügbar geworden. Insbesondere die Entdeckung von humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen), die aus adulten differenzierten Zellen stammen, sowie von humanen multipotenten adulten mesenchymalen Stammzellen (ohne Genmodifizierungen und den mit ihnen verbundenen Sicherheitsbedenken) können die Entwicklung von neuem autologem Zellgewebe vorantreiben. Wir stellen die aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der vaskulären Progenitorzellen vor und diskutieren die Möglichkeiten und Herausforderungen für den klinischen Einsatz von biologisch konstruierten Gefäßsubstituten.