Ein Gewebepflaster für den Herzmuskel

Nach einem Herzinfarkt bleiben oft geschädigte Bereiche am Herzmuskel zurück, die ihre Kontraktionskraft dauerhaft verloren haben. Bei der 125. DGIM-Jahrestagung in Wiesbaden berichtete Prof. Thomas Eschenhagen vom Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung über Herzmuskelpflaster, die dieses zerstörte Gewebe ersetzen können.

Jährlich erleiden rund 200 000 Menschen in Deutschland einen Herzinfarkt. Durch die gute Notfallversorgung überleben inzwischen mehr als drei Viertel davon. Trotzdem entstehen dabei irreversible Schäden am Herzen, denn Herzmuskelzellen von Erwachsenen teilen sich nicht. Aus diesem Grund entwickelt rund ein Viertel der Infarktpatienten eine chronische Herzschwäche. Darum wird seit Langem nach Möglichkeiten gesucht, neues Herzmuskelgewebe zu bilden, um die Herzfunktion wieder zu normalisieren.

Spontan schlagende Herzmuskelstreifen im Labor gezüchtet

Forscher des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) arbeiten aktuell an einem im Labor gezüchteten Gewebepflaster, das aus kontraktionsfähigen Herzmuskelzellen besteht. Sie verwenden dafür humane embryonale oder induzierte pluripotente Stammzellen, die im Gegensatz zu körpereigenen Stammzellen Herzmuskelzellen bilden können. Um die Stammzellen ins Herz zu implantieren, gibt es zwei Möglichkeiten. Manche Arbeitsgruppen spritzen sie direkt in den Herzmuskel. Die Forscher um Prof. Thomas Eschenhagen vom DZHK am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf züchten im Labor auf einem Gerüst von Kollagen oder Fibrin spontan schlagende Herzmuskelstreifen, sogenannte „Engineered Heart Tissue“ (EHT).

Diese werden in einem chirurgischen Eingriff auf die Oberfläche des Herzens aufgenäht, wachsen an und bilden neues Herzgewebe. „Dieses Verfahren ist aufwendiger als die direkte Injektion von Zellen, hat aber mehrere Vorteile“, erläuterte Eschenhagen bei der DGIM-Pressekonferenz in Wiesbaden. Erstens sei die Effizienz mindestens zehnmal höher, da weniger oder keine Zellen abgeschwemmt werden. Zweitens komme es, anders als bei der Zellinjektion, nicht zu Herzrhythmusstörungen. Drittens ließe sich die Qualität der Herzpflaster bereits vor der Implantation sehr gut kontrollieren, indem die Kontraktion gemessen wird.

Pflaster zeigten keine schwerwiegenden Nebenwirkungen

Beide Verfahren, das Injizieren von Herzmuskelzellen und das Implantieren von Herzpflastern, wurden bereits erfolgreich an verschiedenen Tierarten getestet. „Es ließen sich zum Teil beeindruckende Mengen von neuem Herzmuskelgewebe nachweisen“, so Eschenhagen. „Abgesehen von vorübergehenden Herzrhythmusstörungen bei der Zellinjektion sind keine schwerwiegenden Nebenwirkungen aufgetreten – insbesondere keine Tumoren, ein gefürchtetes Risiko der pluripotenten Stammzellen.“

Einige Fragen bleiben noch offen, etwa nach den Langzeitergebnissen der Behandlung oder wie gut das neue Herzgewebe im Einzelfall an den Herzmuskel koppelt. Zudem werde noch nach Zelllinien geforscht, die nicht abgestoßen werden und somit keine Immunsuppression erfordern. Mehrere Projekte des DZHK beschäftigen sich damit, Antworten auf diese Fragen zu finden. Bereits im kommenden Jahr sollen im Rahmen einer DZHK-Studie erste Herzpflaster bei Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz implantiert werden, die sonst auf Spenderherzen angewiesen wären.