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Geburtsmedizin:Lämmer wachsen in künstlicher Gebärmutter

Aufwachsen in der "Bio-Bag": Das Frühchen auf diesem Bild liegt seit vier Tagen in der Kunststofftasche.

(Foto: Nature Communications)
  • Einem Team von Neonatologen ist es gelungen, frühgeborene Lämmchen in einer Art künstlicher Gebärmutter heranwachsen zu lassen.
  • Bis zu 28 Tage lang wuchsen und gediehen acht Tiere.
  • Das Experiment könnte ein Meilenstein für die Versorgung von Frühchen beim Menschen sein.

Von außen wirkt die Kunststofftasche wie ein überdimensionierter High-Tech-Gefrierbeutel. Schläuche und Kabel ragen heraus. Durch die matte, etwas milchige Oberfläche schimmern rosige Haut, ein kleiner dünner Körper ist erkennbar, mit vier Beinchen - und friedlich geschlossenen Augen.

Noch knapp vier Wochen wird das unfertige Ding in dem verschweißten Beutel verbringen. Danach wird es gewachsen sein. Ein weißes Fell haben. Und selbständig atmen können, wenn man es aus seinem Beutel befreit.

Als untere Grenze der medizinischen Möglichkeiten gilt derzeit die 23. Schwangerschaftswoche

Es ist schon atemberaubend, was Mediziner der Universität von Philadelphia in der aktuellen Ausgabe des Fachblatts Nature Communications präsentieren: Demnach ist es dem Team um den Neonatologen Adam Flake gelungen, frühgeborene Lämmchen in einer Art künstlicher Gebärmutter heranwachsen zu lassen - einem "Bio-Bag", wie die Forscher sagen.

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Bis zu 28 Tage lang wuchsen und gediehen acht Tiere in den technisch aufwendigen Kunststoffbeuteln. Das Experiment könnte ein Meilenstein für die Versorgung von Frühchen beim Menschen sein.

Zumal es nicht das erste ist: Eine artifizielle Gebärmutter, in deren Schutz und Geborgenheit ein Frühchen reifen und sich entwickeln kann, bis es wirklich fit ist für die Welt da draußen - daran arbeiten Geburtsmediziner schon seit gut 50 Jahren. Mit bislang mäßigem Erfolg. Zwar sind die Fortschritte in der Neonatologie auch ohne synthetischen Mutterleib enorm. Frühchen, die zwischen 32. und 37. Schwangerschaftswoche, also drei bis acht Wochen vor dem errechneten Termin geboren werden - sie sind in westlichen Kliniken nur noch selten Sorgenkinder. Die meisten dieser Babys entwickeln sich normal.

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Die Illustration vom Children's Hospital of Philadelphia zeigt ein Lamm in einem Beutel, einer Art künstlicher Gebärmutter.

(Foto: dpa)

Doch je jünger und leichter ein Frühschen ist, desto schwieriger ist es selbst heute, es über die Runden zu bringen. Als untere Grenze der medizinischen Möglichkeiten gilt derzeit die 23. Schwangerschaftswoche. Das Geburtsgewicht beträgt dann weniger als 500 Gramm. Die unreife Lunge kann selbst mit Hilfe von Medikamenten und einem Benetzungsmittel für die sensible Oberfläche des Organs nicht richtig atmen. Die zarten Lungenbläschen sind für den Kontakt mit der Luft einfach noch nicht bereit.

"Ich halte dieses System für eine bahnbrechende technologische Meisterleistung"

Im Mutterleib wäre die Lunge des Fötus zu diesem Zeitpunkt noch mit Flüssigkeit gefüllt. Den nötigen Sauerstoff erhält das Baby über die Nabelschnur. An diesem Konzept haben sich die meisten Ansätze für eine Schwangerschaft außerhalb des Körpers orientiert. Es ist auch in dem Bio-Bag der amerikanischen Forscher das zentrale Prinzip: Das zu früh geborene Lamm wird über mehrere Kanülen in den Blutgefäßen der Nabelschnur mit einem Sauerstoffgerät verbunden. Der Flüssigkeit, die so zwischen dem Gerät zirkuliert, werden außerdem Nährstoffe und Medikamente zugeführt.

Anders als frühere Ansätze verzichteten die Forscher in dem Bio-Bag aber auf ein paar Dinge: So wird der Kreislauf der sauerstoffhaltigen Flüssigkeit nicht von einer Pumpe angetrieben. Das Herz des Lämmchens muss es alleine schaffen. Außerdem wendeten die Neonatologen einen Trick an, um weniger Blutverdünner geben zu müssen. Sie sind notwendig, um die Bildung von Klümpchen im Blutkreislauf des Frühchens zu vermeiden. Die Maßnahme erhöht allerdings die Gefahr von Blutungen im Gehirn der Tiere. Die Forscher beschichten deshalb die Oberflächen der mechanischen Teile im Beutel mit Blutverdünner. Dadurch kann die zugeführte Dosis des Medikaments vermindert werden.

Es sind diese Kniffe, die unter Fachkollegen einige Begeisterung und Hoffnung auslösen. "Ich halte dieses System zunächst einmal für eine bahnbrechende technologische Meisterleistung", sagt Ulrich Thome, der am Uniklinikum in Leipzig die Abteilung für Neonatologie leitet. "Prinzipiell lassen sich die gewonnenen Erkenntnisse auf den Menschen übertragen", sagt Thomas Kohl vom Deutschen Zentrum für Fetalchirurgie in Gießen. Es werde allerdings noch Jahre dauern, bis das System ausgefeilt genug ist, um es an menschlichen Frühchen zu testen. Obwohl die Lämmer zum Teil begannen selbständig zu atmen, ist nicht bekannt, wie sie sich weiter entwickelt hätten. Sie wurden für Organuntersuchungen eingeschläfert.

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