Funktionierendes Herzgewebe im Labor gezüchtet

Hoffnung auf neuen Ansatz zur Behandlung von Herzschäden

Wissenschafter des Massachusetts Institute of Technology haben kleine Stücke Herzgewebe geschaffen, die auf die gleiche Art und Weise schlagen wie das gesamte Organ. Das Team hofft, dass diese Forschungen zu neuen Ansätzen bei der Heilung von Herzschäden führen werden. Das neue Gewebe entstand aus einigen Herzzellen von Ratten, die auf einem künstlichen Gerüst platziert und anschließend mit elektrischem Strom stimuliert wurden. Die Ergebnisse der Forschungen wurden in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.

Herzmuskelzellen können sich nach einer Verletzung nicht neu bilden. Dadurch wird die Effektivität bestehender Behandlungsansätze eingeschränkt. Zusätzlich sind Herzzellen mit herkömmlichen Verfahren nur schwer herzustellen, da sie dazu neigen, ihre Form zu verlieren und nicht mehr zu funktionieren. Laut der leitenden Wissenschafterin Gordana Vunjak-Novakovic wurde versucht, ein Gewebestück zu schaffen, das über die gleichen Eigenschaften wie das natürlich entstandene Herzgewebe verfügt. Das aus Herzzellen von Ratten geschaffene neue Gewebe wächst auf einem dreidimensionalen Polymergerüst, das sich langsam abbaut, während sich die Zellen zu Gewebe entwickeln. Die Zell-Gerüst-Einheiten, die etwas kleiner als ein Penny Stück sind und ungefähr gleich dick, wurden in einem Medium gebadet, das es mit Nährstoffen und Gasen versorgte. Schließend wurden elektrische Signale genutzt, um ein echtes Herz zu imitieren.

Es war laut BBC jedoch nicht vorauszusehen, ob dieser Ansatz realisierbar sein würde. Es zeigte sich, dass die elektrische Stimulierung für die Entstehung von voll funktionsfähigem Herzgewebe entscheidend war. Nach nur acht Tagen hatten sich einzelne Zellen in ein Gewebe mit einem bemerkenswerten Ausmaß von struktureller und funktioneller Organisation verwandelt. Laut dem ebenfalls beteiligten Wissenschafter Robert Langer besteht der wirkliche Forschritt in der gelungenen Nachahmung des Körpers. Die Forscher gehen davon aus, dass die elektrische Stimulation die Konditionierung der Zellen dahingehend unterstützt, dass sie effektiv miteinander kommunizieren und auf synchronisierte Art und Weise kontrahieren. In einem nächsten Schritt sollen Gewebestücke geschaffen werden, die für den Einsatz als Transplantate geeignet sind. Entscheidend dafür wird sein, dass die Zellen ausreichend mit Sauerstoff versorgt werden.