Transplantate sollen Sprechvermögen wiederherstellen

Erstes menschliches Stimmband im Labor erzeugt

publiziert: Montag, 23. Nov 2015 / 10:24 Uhr / aktualisiert: Montag, 23. Nov 2015 / 11:30 Uhr
Mund: Stimme kommt durch Transplantat wieder.
Mund: Stimme kommt durch Transplantat wieder.

Forscher der University of Wisconsin School of Public Health haben erstmals menschliche Stimmbänder im Labor hergestellt. Das könnte Patienten helfen, die ihre Stimmbänder durch Operation oder Krankheit verloren haben.

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Das Team um Nathan Welham benutzte Zellen von menschlichen Spendern. Sie wurden dazu gebracht, Gewebe zu bilden, das die Umschlagfalten der Mukosa nachahmt - jene Falten im Kehlkopf, die vibrieren, um die Töne der Stimme zu bilden.

16 Millimeter lang, einen Millimeter dick

Die gespendeten Zellen stammten von einem Verstorbenen und vier Patienten, denen der Kehlkopf entfernt worden war. Innerhalb von zwei Wochen wurden im Labor 170 Stimmbänder hergestellt, die rund 16 Millimeter lang und einen Millimeter dick waren. Getestet wurden die Stimmbänder durch das Anbringen an die Kehlköpfe von Hunden.

Das Ergebnis klang wie das Kazoo eines Roboters. Dieser iiiii-ähnliche Ton entspricht laut Welham dem, was menschliche Stimmbänder in der Isolation bilden. Eine natürliche menschliche Stimme entsteht durch die weitere Modulation von Tönen durch den Mund und den Rachen. Die Wissenschaftler stellen die Stimmbänder mithilfe eines 3D-Gerüsts aus Kollagen her, das sie mit den menschlichen Zellen ausstatten.

Es entstanden zwei Arten von Zellen: Fibroblasten, die das dickste und elastischste Gewebe bilden und Epithelzellen, die die feine Auskleidung bilden, die bis zu 1.000 Mal in der Sekunde vibriert. Laut Welham ist kein anderes Gewebe im menschlichen Körper diesen biomechanischen Beanspruchungen ausgesetzt.

Enormer Bedarf an neuen Therapien

Bei Tests der erzeugten neuen Stimmbänder bei Mäusen mit menschlichen Immunsystemen wurde das Gewebe nicht abgestossen. Damit liegt nahe, dass es für das Immunsystem nicht als Fremdköper erkennbar war. Die Forschungsergebnisse wurden in dem renommierten Fachmagazin «Science Translational Medicine» veröffentlicht.

Welham kann sich zwei Varianten der Herstellung von Stimmbändern für Transplantationen vorstellen. Eine Möglichkeit wäre ein Bestand an gespendeten Zellen, die je nach Bedarf für den jeweiligen Patienten eingesetzt werden. Die andere Möglichkeit wäre die Herstellung von Stimmbändern in verschiedenen Formen und Grössen, die für viele Personen passend sind.

Der Experte geht davon aus, dass die im Labor hergestellten Transplantate besser funktionieren als jene, die aus Gewebe von anderen Teilen des Mundes hergestellt werden und daher nicht für diese Aufgabe gedacht sind. Der Bedarf für neue Therapien sei vorhanden, da rund 20 Mio. US-Amerikaner von ernsten Problemen mit der Stimme betroffen sind.

(pte)

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