Forschern gelingt es erstmals, aus Stammzellen schlagendes Herzgewebe für eine klinische Prüfung herzustellen. Damit steht ein potenzielles reparatives Therapieverfahren für die Erkrankung in Aussicht.
Die Herzmuskelschwäche betrifft weltweit mehr als 20 Mio. Menschen und ist eine der häufigsten Erkrankungen mit Todesfolge. Bisherige Therapieansätze können den Krankheitsverlauf verlangsamen, das Herz aber nicht reparieren. Die Entwicklung neuer reparativer Therapieverfahren ist von besonderer Bedeutung, da aufgrund des demographischen Wandels die Zahl der Patienten mit Herzmuskelschwäche weiter zunimmt.
Wiederaufbau von Herzmuskelgewebe
Forschern der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) am Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK), Standort Göttingen, ist es nun erstmals gelungen, so genannte Herzpflaster oder auch „Engineered Heart Muscle“ (EHM) für den Wiederaufbau von verloren gegangenem Herzmuskelgewebe unter für klinische Anwendungen geeigneten Bedingungen herzustellen.
Dazu werden Herzmuskelzellen aus menschlichen pluripotenten Stammzellen gewonnen und mit Bindegewebszellen in Kollagen vermischt. Unter definierten Kulturbedingungen in 3D-gedruckten Kulturformen lassen sich so Herzmuskelgewebe mit unterschiedlicher Form und Funktion erzeugen. Das Forscherteam unter der Leitung von Prof. Wolfram-Hubertus Zimmermann, Direktor des Instituts für Pharmakologie und Toxikologie der UMG und Sprecher des DZHK-Standorts Göttingen, hat dafür die Herstellungsbedingungen für EHM soweit entwickelt, dass eine Prüfung von EHM in Patienten mit Herzmuskelschwäche im Rahmen kontrollierter klinischer Studien erstmalig machbar scheint.
Individuelle Herzmuskelpflaster
Durch die Anwendung innovativer und individualisierbarer 3D-Druck-Verfahren ist es darüber hinaus gelungen, schlagende Herzpflaster in der für Patienten mit Herzmuskelschwäche nötigen Größe und Form herzustellen. Dabei zeigen die EHM Eigenschaften des erwachsenen Herzens, die bisher nicht im Labor zu erzielen waren. Dazu gehört unter anderem eine Zunahme der Herzkraft bei Steigerung der Herzfrequenz; ein Mechanismus, der in jedem gesunden Menschen nachweisbar ist und bei Herzmuskelschwäche verloren geht. Diese natürlichen Gewebeeigenschaften machen EHM für eine direkte Anwendung als Herzpflaster sowie als Testsystem für die Entwicklung und Prüfung neuer Arzneimitteln, das ohne Tierexperimente auskommt, besonders attraktiv. Die Methode und erste exemplarische Anwendungen im Bereich der Arzneimitteltestung und Herzreparatur wurden im Februar in der Fachzeitschrift „Circulation“ veröffentlicht.
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