Hautersatz mit
vielen Vorteilen

Forschende am Universitäts-Kinderspital Zürich haben einen Hautersatz entwickelt, der erstmals die vier wichtigsten Hautkomponenten enthält. In einem neu von der Werner Siemens-Stiftung unterstützten Projekt testen sie die Entwicklung nun an Patientinnen und Patienten.

Der im November 2024 eröffnete Neubau des Universitäts-Kinderspitals Zürich ist eine Wucht. Viel Holz, geschwungene Linien und bepflanzte Innenhöfe machen das neue «Kispi» zu einem der wohl schönsten Krankenhäuser Europas. Die Anordnung der Stationen, Kliniken und Operationssäle ist so konzipiert, dass die Wege möglichst kurz sind. Und die modernen, hellen Patientenzimmer tragen das ihre dazu bei, dass sich Kinder – und Eltern – geborgen und gut aufgehoben fühlen.

Das Zentrum Kinderhaut befindet sich im zweiten Stock des Gebäudes. Mehrere hundert Kinder werden hier jedes Jahr wegen Verbrennungen oder Verbrühungen ambulant behandelt. Bei rund 150 weiteren Kindern sind die Verletzungen derart schwer, dass sie mehrere Tage bis mehrere Monate in der Klinik verbringen müssen. Viele von ihnen werden nach der Abheilung in einer Spezialsprechstunde nachbetreut, oft bis sie erwachsen sind.

Dünne Haut und dicke Narben

Die Behandlung von schweren Verbrennungen habe grosse Fortschritte gemacht, sagt Privatdozentin Sophie Böttcher, die stellvertretende Leiterin der Abteilung für Plastisch-Rekonstruktive Chirurgie mit dem Zentrum für brandverletzte Kinder. Doch noch immer bestünden Einschränkungen und Herausforderungen. Bei schweren Brandverletzungen ist heute die Verpflanzung von körpereigener Haut die Standardbehandlung. Dabei wird an einer unversehrten Körperstelle der Patientin oder des Patienten eine dünne Hautschicht, die Spalthaut, entnommen und auf die gesäuberte Wunde transplantiert.

Diese Methode hat Nachteile. Zum einen bleibt bei sehr schweren Verbrennungen kaum mehr unversehrte Haut für eine Entnahme übrig. Zum anderen ist Spalthaut dünn und im Verlauf der Heilung entstehen oft dicke Narben, die Gelenke und Bewegungen blockieren und das Äussere entstellen. «Kinder mit schweren Verbrennungen leiden oft ein Leben lang unter den Folgen», sagt Böttcher.

Schon vor mehr als 25 Jahren begann das Universitäts-Kinderspital Zürich deshalb – auf Initiative und unter der Leitung der damaligen Professoren Martin Meuli, Ernst Reichmann und Clemens Schiestl – an einem Hautersatz aus patienteneigenen Zellen zu forschen. Die Idee ist es, der Patientin oder dem Patienten ein briefmarkengrosses Stück Haut zu entnehmen, daraus einzelne Hautzelltypen zu isolieren und im Labor zu vermehren. Danach bringt man die einzelnen Komponenten wieder zusammen und lässt sie zu einem Hautersatz reifen.

Ein erstes solches Hauttransplantat, das am Zürcher Kinderspital entwickelt wurde, enthält zwei wichtige Haut-Zelltypen: die hornbildenden Zellen der obersten Hautschicht, der Epidermis (sogenannte Keratinozyten), und die Bindegewebszellen der darunterliegenden Lederhaut, der Dermis (sogenannte Fibroblasten). Im Vergleich zur Spalthaut-Behandlung sei dieser Hautersatz ein enormer Fortschritt, sagt Sophie Böttcher. «Aber an die Qualität echter Haut kommt er nicht heran.»

Basierend auf den Entwicklungen ihrer Vorgänger, ist es Böttcher und ihrem Team der Forschungsgruppe SSTaRC (Skin and Soft Tissue Re-search Center) nun gelungen, den Ansatz deutlich zu verbessern. Neben den Keratinozyten und den Fibroblasten enthält ihr neuer Hautersatz namens PV-Skin zwei weitere essentielle Zelltypen der Haut: Pigmentzellen (sogenannte Melanozyten) und Endothelzellen, aus denen Blutgefässe entstehen.

Erste Studie mit Menschen

Die Untersuchungen im «Reagenzglas» und an Versuchstieren seien vielversprechend, sagt Sophie Böttcher. Die PV-Skin kommt der natürlichen Haut extrem nahe. Sie ist stabil und die Pigmentzellen sorgen dafür, dass die natürliche Hautfarbe erhalten bleibt. Die Endothelzellen lassen rasch Blutgefäss-Kapillaren wachsen. Das führt dazu, dass sich der Hautersatz innerhalb von nur vier Tagen mit dem darunterliegenden Wundbett verbindet. «Das fördert die Sauerstoffversorgung, das Einwandern von Zellen und somit eine raschere Heilung», sagt Sophie Böttcher.

Nun steht der nächste Schritt an, die ersten Tests von PV-Skin an Patientinnen und Patienten. In den nächsten drei Jahren will das klinische Forschungsteam  für ungefähr zehn Patientinnen und Patienten mit schweren Brandverletzungen jeweils ein sieben Mal sieben Zentimeter grosses Transplantat herstellen und verpflanzen. Diese sogenannte Phase-I-Studie, bei der die Sicherheit und die Qualität des neuen Hautersatzes im Zentrum stehen, fördert die Werner Siemens-Stiftung (WSS) mit 1,5 Millionen Schweizer Franken. Die Patientenbetreuung übernimmt neben Sophie Böttcher auch Privatdozentin und Klinische Dozentin Dr. med. Kathrin Neuhaus, Chefärztin und Leiterin der Abteilung für Plastisch-Rekonstruktive Chirurgie mit dem Zentrum für brandverletzte Kinder.

Erfüllen sich die Erwartungen der Forschenden, eröffnen sich neue Perspektiven für brandverletzte Kinder: Der neue, moderne Hautersatz könnte die Heilung deutlich beschleunigen, die Zahl der Nachfolge-Operationen vermindern, die Haut natürlicher aussehen lassen – und so die Lebensqualität der jungen Patientinnen und Patienten entscheidend verbessern.