Künstliches Gewebe

Ein „Herzpflaster“ aus Stammzellen, das geschädigte Herzmuskeln repariert? Klingt nach Science-Fiction, dahinter steckt aber eine neue Technologie, die Forscher aus Göttingen entwickelt und auf der Herbsttagung der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK) im vergangenen Jahr vorgestellt haben. Vor allem Herzinsuffizienz-Patienten könnten von der „Remuskularisierung“ profitieren. Patienten, das sind vor allem ältere Menschen: Etwa zehn Prozent der 75-Jährigen haben eine Herzschwäche. Das liegt daran, dass viele in diesem Altersabschnitt unter einer koronaren Herzkrankheit (KHK), der häufigsten Ursache für Herzinsuffizienz, oder Bluthochdruck leiden.

Wenn die Pumpleistung nachlässt

Ein gesundes Herz pumpt rund sechs Liter Blut pro Minute durch den Körper und versorgt damit alle Organe mit Sauerstoff und Nährstoffen. Bei Menschen mit einer chronischen Herzinsuffizienz sinkt die Pumpleistung auf nur zwei Liter pro Minute. In der Folge werden die Organe nicht mehr richtig durchblutet und das Blut staut sich vor dem Herzen. Es kommt zu einer verstärkten Bildung von Bindegewebe, Fibrose genannt, zur Verdickung der Organwände und damit zu einer Herzvergrößerung. Gleichzeitig verringert sich das Volumen der Herzkammern und der Herzmuskel wird steifer. Allein in Deutschland können jährlich 57.000 Todesfälle auf die Krankheit zurückgeführt werden. Die häufigsten Todesursachen sind der plötzliche Herztod durch Arrhythmien und das akute Pumpversagen des Herzens. Mit Medikamenten oder der Einpflanzung eines Schrittmachers kann die Krankheit relativ gut in Schach gehalten werden, heilbar ist sie jedoch nicht.

Den Herzmuskel remuskularisieren - mit künstlichem Gewebe

Das könnte sich in Zukunft ändern. Laut Dr. Paul Balfanz von der Universitätsmedizin Göttingen ebnet eine neue Technologie „den Weg zu einer vereinfachten Herstellung von humanem Herzgewebe mit einer klinisch relevanten Größe, Form und Funktion für eine zukünftige Anwendung in der kardialen Reparatur“. In der DGK-Pressemitteilung wird das Verfahren wie folgt erläutert: Hergestellt wird das künstliche Herzgewebe (Engineered Heart Muscle, EHM) aus menschlichen pluripotenten Stammzellen und menschlichen Bindegewebszellen, den Fibroblasten, ohne Verwendung tierischer Bestandteile. Die Zellen werden in eine Matrix aus einem Kollagen-Hydrogel gegossen, die Herzgewebe werden auf Stempeln kultiviert, die mit 3D-Druckern hergestellt werden. „Auf diese Weise entsteht ein EHM-Patch, ein Herzpflaster, mit der herztypischen kontraktilen Funktion“, erklärt Balfanz. Erste Tests im Rahmen einer Anwenderstudie mit Ratten seien vielversprechend, weitere Studien sind in Planung.