Ein neues Verfahren, mit dem sich aus menschlichen Stammzellen „Herzpflaster“ herstellen lassen, haben Forscher auf der DGK-Herbsttagung in Berlin vorgestellt. Mit dem so hergestellten Herzgewebe könnte einmal, so die Hoffnung, geschädigtes Myokardgewebe etwa bei Herzinsuffizienz repariert werden.

Mit einer neuartigen Technik könnte es in Zukunft möglich sein, Herzmuskelgewebe in einer für das menschliche Herz passenden Größe, Form und Funktion zu produzieren. „Die neue Technologie bereitet 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“, so Dr. Paul Balfanz vom Institut für Pharmakologie der Universitätsmedizin Göttingen. „Die Herstellung von humanem Herzmuskelgewebe könnte eine völlig neue Form der Herzinsuffizienztherapie und kardialen Reparatur durch eine Remuskularisierung des Herzens darstellen.“

„Engineered Heart Muscle“

Ein derartiger Ansatz ist schon deshalb von besonderem Interesse, weil derzeit verfügbare medikamentöse Therapien das Voranschreiten einer Herzschwäche bestenfalls verlangsamen können. Eine Zurückbildung ist nicht möglich.

Das Göttinger Forscherteam stellt das künstliche Herzgewebe („Engineered Heart Muscle“, EHM) aus menschlichen pluripotenten Stammzellen und menschlichen Bindegewebszellen (Fibroblasten) her. Tierische Bestandteile werden nicht verwendet. Die Zellen werden in eine Matrix aus einem Kollagen-Hydrogel gegossen, die Herzgewebe werden auf Stempeln kultiviert, die mit 3D-Druckern hergestellt werden.

Erste Erfolge im Tierexperiment

„Auf diese Weise entsteht ein EHM-Patch, ein Herzpflaster, mit der herztypischen kontraktilen Funktion“, so Balfanz: In einer Serie von Experimenten konnten die EHM-Patches weiter optimiert und eine Reihe von Qualitätskriterien etabliert werden. „Zu den wesentlichen Sicherheitskriterien zählt die Abwesenheit von pluripotenten Zellen, die unkontrolliert wachsen können,“ berichtet der Experte. „Das Herstellungsverfahren erlaubt flexible Anpassungen sowohl der Größe als auch der Form der Herzpflaster an die Erfordernisse der Patienten.“

In einer ersten Anwendungsstudie konnten die Göttinger Forscher gemeinsam mit Kollegen aus Stanford bei Ratten zeigen, dass die „Herzpflaster“ auf das Herz implantiert werden können und dass damit „große Teile des erkrankten Herzmuskels remuskularisiert werden können“, wie Balfanz berichtet. Weitere Studien sind geplant.