idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
Biotechnologisch hergestellte Hauttransplantate können bei der Behandlung von Verbrennungen eine wichtige Rolle spielen. Forschende der Universität Zürich arbeiten seit über 15 Jahren an neuen Ansätzen für solche Transplantate. Daraus entstand das Spin-off Cutiss, das lebende Haut aus körpereigenen Zellen herstellt.
Die Brandkatastrophe in Crans-Montana hat 40 Menschen das Leben gekostet, 116 wurden verletzt. 80 bis 100 von ihnen – überwiegend junge Menschen – erlitten schwere Verbrennungen, viele auf mehr als 60 Prozent ihrer Hautoberfläche. Solche Verletzungen stellen die Medizin vor enorme Herausforderungen. Neben der akuten Stabilisierung erfordert die Behandlung chirurgische Eingriffe, Infektionsschutz und eine oft jahrelange Rehabilitation.
Mehrere der Verletzten werden aktuell in Zürich behandelt. Die beiden dafür spezialisierten Zentren für schwere Brandverletzungen am Universitäts-Kinderspital Zürich und am Universitätsspital Zürich zählen zu den modernsten in Europa.
Die Behandlung folgt dort bewährten medizinischen Abläufen. Zunächst werden die Patientinnen und Patienten intensivmedizinisch stabilisiert. Anschliessend wird verbrannte, abgestorbene Haut chirurgisch entfernt, um Infektionen zu verhindern und die Heilung vorzubereiten. In einem weiteren Schritt werden die offenen Wunden gedeckt – meist mit einem temporären biologischen oder synthetischen Material und später mit sogenannter autologer Spalthaut. Diese besteht aus dünnen Hautschichten, die von unverletzten Körperregionen entnommen und in einer so genannten Autotransplantation auf die Wunden aufgebracht werden.
Diese Verfahren sind etabliert und retten Leben. Dennoch ist der Einsatz der Spalthaut mit Einschränkungen verbunden: Je nach Umfang der Verbrennungen ist nicht mehr genügend gesunde Haut vorhanden, die dafür entnommen werden kann. Andererseits vernarbt das Gewebe, was zu Beeinträchtigungen führt. Zudem benötigen die Narben intensive Pflege zu Hause und erfordern im schlimmsten Fall zusätzliche chirurgische Eingriffe. Bei Kindern und Jugendlichen kommt erschwerend hinzu, dass die Ersatzhaut nicht elastisch mitwächst.
Mit einer kleinen Hautbiopsie zu neuer, elastischer Haut
Vor diesem Hintergrund könnte ein künstlich hergestelltes Transplantat, das sich wie natürliche Haut anfühlt und mitwächst, die Lebensqualität von Brandverletzten stark verbessern. An der UZH begann bereits vor 25 Jahren die Grundlagenforschung für solche zweischichtige Hauttransplantate aus menschlichen Hautzellen, die weniger vernarben und elastisch sind.Von 2001 bis 2016 forschte die damals neu gegründete Tissue Biology Research Unit (TBRU) des Kinderspitals an der Züchtung von menschlichen Hautzellen in einem speziellen Gel.
Das Forscherteam unter der Leitung von Direktor Ernst Reichmann entwickelte in den folgenden Jahren einen vielversprechenden Hautersatz für die Behandlung von schweren Hautverletzungen. Dieser bestand sowohl aus der Epidermis mit Zellen aus der obersten Hautschicht, wie auch einer stützenden Schicht, der Dermis mit Zellen aus unteren Hautschichten. Die Dermis ermöglicht die Elastizität des Transplantats und wächst bei Patient:innen im Kindesalter mit, wie in klinischen Studien gezeigt werden konnte.
Biotechnologin Daniela Marino, die 2017 das Spin-off-Unternehmen Cutiss mitgründete, war bereits in dieser Phase an der Forschung beteiligt. Ihr Ziel mit Cutiss war, das so entwickelte Transplantat unter dem Namen denovoSkin in die klinische Anwendung zu bringen. «Wir haben ein lebendes, menschliches Hauttransplantat entwickelt, das im Labor aus einer kleinen Hautbiopsie der Patientin oder des Patienten gezüchtet wird», sagt Marino, CEO von Cutiss. Für die Patientin und den Patienten hat der Ansatz mehrere Vorteile, erklärt sie: «Entscheidend ist, dass es ein personalisiertes Transplantat ist.» Da körpereigene Zellen zur Züchtung verwendet werden, bestehe kein Risiko, dass das Transplantat abgestossen wird.
«Daten aus langfristigen klinischen Studien, zeigen, dass die zweischichtigen Hauttransplantate Wunden sicher verschliessen und gesunde Haut für die Patienten schonen. Gleichzeitig verbessern sie die Narbenqualität im Vergleich zur Standardbehandlung», so Marino. Dies gelte sowohl für Brandverletzungen, als auch in der Wiederherstellungschirurgie. Heute kann das Unternehmen innerhalb von vier Wochen mehrere Hauttransplantate von jeweils 50 Quadratzentimetern züchten.
Fortgeschrittene klinische Studien
Die Behandlung befindet sich in der späten klinischen Entwicklungsphase für Verbrennungen und rekonstruktive Hautchirurgie bei Kindern und Erwachsenen. Die klinische Phase-3-Studie, die im Frühjahr 2025 für schwere Verbrennungen bei Erwachsenen und Jugendlichen begonnen hat, läuft derzeit und kann neue Patienten aufnehmen. Insgesamt nehmen 20 Verbrennungszentren in acht EU-Ländern und der Schweiz an dieser Studie teil, darunter das Universitätsspital Zürich.
Die Studie in der Endphase soll die Wirksamkeit und Sicherheit in grösserem Massstab bestätigen – eine Voraussetzung für die anschliessende Zulassung und breitere Anwendung. Die Daten der Phase 2 wurden kürzlich veröffentlicht. «Unser Produkt ist eine hochspezialisierte Therapie, und jetzt benötigen wir die Daten aus der Phase 3, bevor wir mit dem Zulassungsverfahren in verschiedenen Regionen, darunter auch der Schweiz, fortfahren können», erklärt Marino.
Das zweischichtige Hauttransplantat der UZH-Forschenden wurde darüber hinaus in den vergangenen zehn Jahren in acht Einzelfällen im Rahmen sogenannter Compassionate-Use-Behandlungen eingesetzt. Diese ermöglichen den Einsatz noch nicht zugelassener Arzneimittel in besonders schweren Fällen. Diese Einsätze erfolgten gezielt, fallweise und unter klar definierten medizinischen Bedingungen.
Verbrennungsopfer von Crans-Montana sollen mit denovoSkin behandelt werden
Gemäss dem Operationsteam des Universitätsspitals Zürich wurden in ausgewählten Fällen und nach Ermessen der behandelnden Ärzte Gewebeproben (Biopsien) von Verbrennungspatient:innen aus Crans-Montana an Cutiss geschickt, um dort biologisch erzeugte Transplantate herzustellen.
Die aktuellen Umstände verdeutlichen, wie komplex die Herstellung von lebendem, personalisiertem Hautgewebe auf Abruf nach wie vor ist. Sie erfordert eine spezialisierte Infrastruktur, hochstandardisierte Prozesse und geschultes Fachpersonal, um eine gleichbleibende Qualität und Sicherheit zu gewährleisten.
Um die Herstellung künftig besser skalieren zu können, hat das Unternehmen automatisierte Fertigungssysteme entwickelt – Maschinen, die den manuellen Prozess nachbilden. Für die industrielle Entwicklung der Maschinen hat sich Cutiss mit dem Gerätehersteller Tecan zusammengetan. Dies ist der letzte Schritt in der Entwicklung, bevor sie in klinischen Umgebungen standardmässig eingesetzt werden können.
Für die Patient:innen heisst das ein besseres Behandlungsergebnis und höhere Lebensqualität. Damit zeigt das UZH-Spin-off Cutiss beispielhaft den Weg auf, wie Grundlagenforschung zu klinischer Innovation führt – wenn die richtigen Finanzierungs- und Fördermassnahmen vorhanden sind.
***
Von der Grundlagenforschung in die Klinik
2001 wird die Tissue Biology Research Unit (TBRU) am Universitäts-Kinderspital Zürich gegründet.
Seit 2009 wird dort gezielt an der grossflächigen Herstellung von Hauttransplantaten geforscht.
Gefördert durch EU-Mittel beginnt 2011 die translationale Forschungsphase und die klinische Anwendung von denovoSkin.
Zwischen 2014 und 2016 erhalten zehn pädiatrische Patient:innen im Rahmen der ersten klinischen Phase-1-Studie am Kinderspital Zürich erfolgreich denovoSkin-Hautimplantate durch die Chirurgen Martin Meuli und Clemens Schiestl.
Daraufhin entwickeln Daniela Marino und Ernst Reimann einen ersten Businessplan. Das Projekt wird 2015 mit dem Swiss Venture Award ausgezeichnet.
2016 erhält das Projekt Unterstützung durch den Start-up-Inkubator Wyss Zurich der ETH und UZH.
2017 gründen die UZH-Forschenden Fabienne Hartmann-Fritsch, Daniela Marino, Martin Meuli, Ernst Reichmann und Clemens Schiestl gemeinsam die Cutiss AG. Das Spin-off spezialisiert sich auf regenerative Medizin und Hautgewebe-Engineering.
Seit 2017 wird denovoSkin weiter auf seine Sicherheit und Wirksamkeit untersucht. In drei parallellaufenden klinischen Studien der Phase 2 wird die Behandlung mit der heutigen Standardbehandlung, der Transplantation von autologer Spalthaut, verglichen.
Seit 2025 läuft die Phase 3 der Sicherheits- und Wirksamkeitsstudie mit erwachsenen und jugendlichen Verbrennungspatient:innen.
Schon jetzt können Patient:innen in kritischem Zustand unter besonderen Umständen («compassionate use») von denovoSkin-Transplantaten profitieren.
Am Skin and Soft Tissue Research Center des Universitäts-Kinderspitals wird an der Weiterentwicklung von zweischichtigen Hauttransplantaten geforscht, die Zellen enthalten, die Blutgefässe und Pigmentierung bilden können.
Die zweischichtigen Hauttransplantate kombinieren Zellen aus den beiden Hautschichten Epidermis und ...
Copyright: Wyss Zurich
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Medizin
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer
Deutsch
Die zweischichtigen Hauttransplantate kombinieren Zellen aus den beiden Hautschichten Epidermis und ...
Copyright: Wyss Zurich
Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.
Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).
Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.
Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).
Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).
