Erfolg bei der weltweit ersten Spina-Bifida-Behandlung: Noch im Mutterleib wurde Feten ein Stammzellpflaster auf das geschädigte Wirbelsäulengewebe geklebt. Drei Babys kamen nun ohne Beeinträchtigungen auf die Welt.
Spina bifida tritt auf, wenn das Wirbelsäulengewebe in den frühen Phasen der Schwangerschaft nicht richtig zusammenwächst. Dieser Geburtsfehler kann zu einer Reihe lebenslanger Behinderungen in den Bereichen Kognition, Mobilität, Harn- und Stuhlgang führen. Jedes Jahr sind in den USA 1.500 bis 2.000 Kinder davon betroffen. Er wird häufig durch Ultraschall diagnostiziert.
Während eine nach der Geburt durchgeführte Operation einige der Auswirkungen lindern kann, kann eine Operation vor der Geburt den Schweregrad der Wirbelsäulenschäden des Fötus, die sich im Laufe der Schwangerschaft verschlimmern, verhindern oder abmildern. „Ich habe fast 25 Jahre lang auf diesen Tag hingearbeitet“, sagte Diana Farmer, die weltweit erste weibliche Fetalchirurgin, Professorin und Vorsitzende der Chirurgie an der UC Davis Health und Hauptprüferin der Studie.
Als Leiterin der klinischen Studie Management of Myelomeningocele Study (MOMS) in den frühen 2000er Jahren hatte Farmer zuvor dazu beigetragen, zu beweisen, dass fetale Operationen neurologische Defizite bei Spina bifida verringern. Viele Kinder in dieser Studie zeigten zwar Verbesserungen, benötigten aber immer noch Rollstühle oder Beinschienen.
Farmer rekrutierte die Bioingenieurin Aijun Wang, um diese Arbeit auf die nächste Stufe zu heben. Farmer, Wang und ihr Forschungsteam arbeiten seit mehr als 10 Jahren an ihrem neuartigen Ansatz zur Verwendung von Stammzellen in der fetalen Chirurgie. In dieser Zeit hat sich in Tiermodellen gezeigt, dass es in der Lage ist, die mit Spina bifida verbundenen Lähmungen zu verhindern.
Man geht davon aus, dass die Stammzellen geschädigtes Wirbelsäulengewebe reparieren und wiederherstellen, und zwar über das hinaus, was eine Operation allein erreichen kann. Vorläufige Arbeiten von Farmer und Wang haben gezeigt, dass eine pränatale Operation in Kombination mit mesenchymalen Stromazellen aus der menschlichen Plazenta, die mit einem Biomaterialgerüst als Pflaster fixiert wurden, Lämmern mit Spina bifida half, ohne spürbare Behinderung zu laufen.
Nach Untersuchungen, MRT-Scans und Interviews erhielt die erste Schwangere namens Emily die Nachricht, dass sie in die Studie aufgenommen wurde. Die Operation am Fötus war für den 12. Juli 2021, in der 25. Woche der Schwangerschaft angesetzt.
Das Team von Farmer und Wang stellt mesenchymale Stammzellen aus Plazentagewebe her. Diese Zellen gehören bekanntermaßen zu den vielversprechendsten Zelltypen in der regenerativen Medizin.Im Labor wurde dann das Stammzellenpflaster für Emilys fötale Operation hergestellt.
„Die Herstellung des Stammzellenpflasters dauert vier Tage“, sagt Priya Kumar, Wissenschaftlerin am Center for Surgical Bioengineering in der Abteilung für Chirurgie, die das Team leitet, das die Stammzellenpflaster herstellt und in den Operationssaal bringt. „Die Zeit, in der wir die Zellen entnehmen, die Zeit, in der wir sie auf das Gerüst säen, und die Zeit, in der wir sie einbringen, sind allesamt entscheidend.“
Während Emilys historischem Eingriff führte ein 40-köpfiges Team die Operation durch. Nachdem Emily unter Vollnarkose gesetzt worden war, wurde eine kleine Öffnung in ihrer Gebärmutter vorgenommen und der Fötus bis zu dieser Einschnittstelle geschwemmt, damit sie seine Wirbelsäule und den Spina-bifida-Defekt freilegen konnten. Mit Hilfe eines Mikroskops begannen die Chirurgen vorsichtig mit der Reparatur: Das Stammzellenpflaster wurde direkt über das freigelegte Rückenmark des Fötus gelegt. Anschließend verschlossen die Fetalchirurgen den Einschnitt, damit sich das Gewebe regenerieren konnte.
„Die Platzierung des Stammzellenpflasters verlief reibungslos. Mutter und Fötus waren wohlauf“, sagte Farmer. Das Team erklärte die erste Operation dieser Art für erfolgreich. Am 20. September 2021, in der 35. Schwangerschaftswoche, wurde Robbie per Kaiserschnitt geboren. Wäre Robbie unbehandelt geblieben, hätte man erwartet, dass sie mit einer Beinlähmung geboren würde.
Das CuRe-Team ist noch vorsichtig, Schlussfolgerungen zu ziehen, und sagt, dass es in dieser Sicherheitsphase der Studie noch viel zu lernen gibt. Das Team wird Robbie und die anderen an der Studie teilnehmenden Babys bis zu ihrem sechsten Lebensjahr weiter beobachten, wobei eine wichtige Kontrolle mit 30 Monaten stattfinden wird, um zu sehen, ob sie laufen und aufs Töpfchen gehen können.
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung der University of California – Davis Health.
Bildquelle: National Cancer Institute, unsplash
