Dekellularisierung

Die Dekellularisierung ist ein Verfahren in der Gewebezüchtung und der regenerativen Medizin, bei dem zelluläres Material aus einem Gewebe oder Organ entfernt wird, während die extrazelluläre Matrix (ECM) als funktionsfähiges Gerüst erhalten bleibt. Das resultierende Gerüst dient als naturnahe Vorlage für Rekultivierung, Transplantationsforschung und die Entwicklung biokompatibler Gewebestrukturen.

Typische Dekellularisierungsmethoden umfassen physikalische Ansätze wie Freeze–Thaw-Zyklen, chemische Schritte mit Detergentien (z. B. SDS, Triton X-100) und enzymatische Behandlungen (DNase/RNase). Häufig werden diese Verfahren kombiniert, und bei ganzen Organen erfolgt die Dekellularisierung oft durch vaskuläre Perfusion, um die Matrix effizient zu säubern und die Architektur zu erhalten. Die Beurteilung umfasst Messung zellulärer Rückstände (DNA-Konzentrationen), histologische Nachweise, Nachweis von ECM-Komponenten (Kollagen, Elastin, Glykosaminoglykane) und mechanische Eigenschaften. Ziele sind der Erhalt der dreidimensionalen Architektur, die Minimierung immunogener Bestandteile und eine ausreichende Reinigung.

Anwendungen liegen in der Rekultivierung von Zellen auf dem Gerüst zu Gewebeersatz- oder Organmodellen, in der regenerativen Medizin, der Arzneimittel- und Toxizitätsprüfung sowie in der Grundlagenforschung. Herausforderungen schließen Rekulturierung, Gefäß- und Nervenkopplung, Immunantworten sowie Standardisierung und Skalierbarkeit der Verfahren ein.

Nachteile sind potenzielle ECM-Veränderungen durch Reinigung, Rückstände von Detergentien, verbleibende DNA-Fragmente, unvollständige Entfernung sowie inter- und intraindividuelle Variabilität des Ausgangsgewebes. Ethik, Regulierung und Sterilität müssen vor klinischen Anwendungen adressiert werden.