Herzklappen aus dem Bioreaktor

Maßgeschneiderte und lang haltbare Herzklappen aus den Zellen von Patienten entwickeln und einsetzen: Dieses Ziel verfolgt seit Frühjahr 2007 die Herzchirurgische Klinik am Universitätsklinikum Heidelberg. Das innovative Projekt „Kardiales Tissue Engineering“ wird jetzt von der Dietmar-Hopp-Stiftung, Walldorf, mit rund 850.000 Euro gefördert.

Besonderer Schwerpunkt der Heidelberger Arbeitsgruppe ist die Entwicklung von Herzklappen für Kinder. Weltweit werden jährlich ca. 170.000 Kinder mit angeborenen Klappenfehlern geboren. Bislang stehen keine Herzklappen zur Verfügung, die das Körperwachstum mitmachen. Die maßgeschneiderten biologischen Herzklappen sollen diese Voraussetzung erfüllen.

Erprobung im Tiermodell und in klinischen Studien

„Die gezüchteten Herzklappen werden zunächst im Tiermodell und in voraussichtlich drei Jahren im Rahmen klinischer Studien an Patienten erprobt“, berichtete Professor Dr. Matthias Karck, Ärztlicher Direktor der Abteilung Herzchirurgie am 16. Oktober 2007 bei einer Pressekonferenz in Heidelberg.

Für Patienten, deren Herzklappen geschädigt sind, ist der Einsatz einer Herzklappe aus Kunststoff oder einer biologischen Herzklappenprothese (vom Tier oder Mensch) oft die einzige Therapiemöglichkeit – verbunden mit den Risiken einer lebenslangen Medikamenteneinnahme (Blutverdünner) oder einer Degeneration der Herzklappe nach bis zu 15 Jahren.

„Die Heidelberger Herzchirurgen gehören zu den weltweit führenden Forschungsgruppen auf diesem Gebiet“, erklärte Professor Dr. Dietrich von Fournier, Wissenschaftlicher Beirat der Dietmar-Hopp-Stiftung. Deshalb habe die Stiftung der Förderung dieses Projekts höchste Priorität eingeräumt. Außerdem kämen die Innovationen bei der Gewebezüchtung auch anderen Bereichen wie der Orthopädie und der Dermatologie zugute.

Die Dietmar-Hopp Stiftung hat das Universitätsklinikum und die medizinische Fakultät Heidelberg seit 2001 mit rund 40 Millionen Euro für medizinische Forschungsprojekte und technische Neuentwicklungen unterstützt.

Gewebezellen zum Ersatz von Herzklappen und Herzmuskel werden im Bioreaktor gezüchtet

Ein wesentlicher Baustein des Projektes ist ein Bioreaktor, in dem das neue Herzklappengewebe aus den eigenen Zellen des Patienten gezüchtet wird. Dieser Reaktor soll auch für weitere Anwendungsbereiche nutzbar gemacht werden, um unterschiedliche Zell- und Gewebearten wachsen zu lassen. So werden Herzmuskelzellen gezüchtet, die das erkrankte Muskelgewebe bei Patienten mit Herzmuskelschwäche ersetzen.

Die Herstellung der neuen Herzklappen ist komplex: Gesunde Herzklappen (entweder von menschlichen Spenderherzen oder von Schweinen) werden im Labor von Zellen befreit, so dass keine Abstoßungsreaktion mehr auftreten kann. Übrig bleibt ein Faser-Gerüst, das im Bioreaktor von patienteneigenen Zellen besiedelt wird. Diese wurden aus dem Blut des Patienten oder aus der Blutgefäßwand gewonnen und formen im Bioreaktor die neue Herzklappe. Die gezüchtete Herzklappe ist ebenso funktionstüchtig wie eine natürliche Herzklappe.

Bei dem Projekt „Kardiales Tissue Engineering“ unter Federführung von Professor Dr. Matthias Karck und dem stellvertretenden Ärztlichen Direktor und Projektleiter PD Dr. Artur Lichtenberg arbeiten Experten verschiedener Fachdisziplinen (Herzchirurgen, Kardiologen, Stammzellspezialisten, Pathologen, Zellbiologen, Physiker und Ingenieure) des Universitätsklinikums und externer Forschungseinrichtungen eng zusammen.

Ansprechpartner für Journalisten:

Prof. Dr. med. Matthias Karck
Ärztlicher Direktor
Universitätsklinikum Heidelberg,
Abteilung Herzchirurgie
Im Neuenheimer Feld 110
69120 Heidelberg
Tel.: 06221 / 56 62 72
Email: matthias.karck@med.uni-heidelberg.de
PD Dr. med. Artur Lichtenberg
Stellvertretender Ärztlicher Direktor
Universitätsklinikum Heidelberg,
Abteilung für Herzchirurgie
Tel.: 06221 / 56 62 78
Email: artur.lichtenberg@med.uni-heidelberg.de
Katrin Tönshoff
Dietmar-Hopp-Stiftung GmbH
Raiffeisenring 51
68789 St. Leon-Rot
Tel.: 06227 / 86 08 570
E-Mail: dhskt@web.de
Bei Rückfragen von Journalisten:
Dr. Annette Tuffs
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit des Universitätsklinikums Heidelberg
und der Medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 672
69120 Heidelberg
Tel.: 06221 / 56 45 36
Fax: 06221 / 56 45 44
E-Mail: annette.tuffs(at)med.uni-heidelberg.de