Gewebelappen aus Herzzellen gezüchtet

Fünf Millimeter große Stücke im Bioreaktor schlagen wie menschliches Herz

Wissenschaftlerinnen des Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge haben in einem gläsernen Bioreaktor Gewebestücke („patches“) aus Herzzellen gezüchtet. Bisher hat der kleine Gewebelappen allerdings erst einen Durchmesser von rund einem halben Zentimeter und eine Höhe von weniger als einem Millimeter. Da dies als Implantat zu klein ist, ist er für medizinische Zwecke noch nicht einsetzbar. Jetzt versuchen die Forscherinnen, das Herzgewebe mit Blutgefäßen zu züchten, damit die Zellen mit Nährstoffen angereichert werden und ein größerer Gewebelappen wachsen kann.

„Die Zellen ziehen sich wie menschliche Herzzellen rhythmisch zusammen“, erklärte Freed das Geschehen im Bioreaktor. Der Bioreaktor wurde von der US-Raumfahrtbehörde NASA für Zellstudien im All entwickelt. Es handelt sich dabei um eine sich langsam drehende Kammer, die mit einer sauerstoffreichen Nährlösung gefüllt ist. In das Gerät brachten die Forscher ein sich langsam abbauendes Stützgerüst und Herzzellen ein. Die Herzzellen hefteten sich an das Stützgerüst und bildeten nach dessen Abbau ein dreidimensionales Gewebe. Für die Züchtung des Herzgewebes sind rund fünf Mio. einzelne Herzzellen nötig. „Herzzellen reagieren auf ihre Umwelt sehr empfindlich“, sagte Freed. Verändert sich die Raumtemperatur oder schlägt jemand die Türe laut zu, verändern die Zellen ihren Rhythmus.

Bisher gelang es Wissenschaftlern in Labors in flachen Petrischalen lediglich eine dünne Schicht aus Herzzellen herzustellen. „Diese Monoschichten sind aber nicht unbedingt geeignet, um die Wirkung eines Medikaments zu testen, da Herzzellen in Petrischalen kein gutes Modell für das koronare System darstellen“, so Freed. Realistischere Ergebnisse seien zu erzielen, wenn Medikamente auf mit bioreaktor-gezüchtetem Herzgewebe getestet würden. Daher sollen die Gewebelappen zumindest Medikamententests der Pharmaindustrie dienen, sollte das neue Herzgewebe aus dem Reaktor nicht für die medizinische Praxis geeignet sein. Die Hoffnung vieler Forschergruppen besteht aber dennoch darin, eines Tages ein „menschliches Ersatzteillager“ – nicht nur für Herzen – entwickeln zu können.