Herzinfarkte gehören zu den häufigsten kardiologischen Notfällen. Hilfe kommt aus dem Labor: Neue Möglichkeiten durch 3D-Bioprinter mit Stammzellen könnten jetzt zum Durchbruch führen.
Kardiale Erkrankungen wie ein Infarkt sind nicht ohne Folgen für den Herzmuskel. Das Gewebe bleibt dauerhaft geschädigt, weil sich Herzmuskelzellen nicht teilen. Bei jedem vierten Betroffenen entwickelt sich daraus eine Herzinsuffizienz. Bereits Mitte 2017 zeigten Forscher, dass sich Muskelzellen im Labor züchten und vermehren lassen. Im Tierexperiment gelang es, Läsionen wieder zu reparieren. Doch das Verfahren hat seine Nachteile: Große Mengen an Zellen in definierter Geometrie entstehen so nicht. Hilfe kommt aus dem 3D-Drucker.
Ursprünglich hatten Forscher ganz andere Pläne. Sie wollten zeigen, dass sich Herzen als Organ für eine Implantation auch künstlich erzeugen lassen, denn Spenderorgane sind immer noch Mangelware. Dazu entnahmen Ärzte per Biopsie Fettgewebe und erzeugten induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen). Diese lassen sich in alle anderen Gewebe umwandeln, etwa in Muskel- oder Endothelzellen. Als „Tinte“ für den Bioprinter kam ein Hydrogel aus biologischen Makromolekülen zum Einsatz. Schließlich waren Experimente mit Kollagen und Glykoproteinen erfolgreich. Beide Komponenten kamen ebenfalls von Menschen. Der 3D-Drucker lief danach mit einer „Herzmuskeltinte“ und mit einer „Endothelzellentinte“. Damit gelang es, ein Modellherz Schicht um Schicht aufzubauen.
Das In-vitro-Herz glich seinem menschlichen Original. Trotzdem gab es einige Unterschiede. Es schlug nicht und es war deutlich kleiner als üblich. Deshalb sprechen die Autoren nur von einer Machbarkeitsstudie. Im gelungenen Experiment sehen sie aber zwei entscheidende Vorteile für künftige Anwendungen:
„In zehn Jahren wird es vielleicht Organdrucker in den besten Krankenhäusern der Welt geben und diese Verfahren werden routinemäßig durchgeführt“, hoffen die Autoren. Ob sie Recht haben, wird sich zeigen.
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