Forscher haben verwendet Stammzellen ein im Labor gezüchtetes menschliches Herzgewebe zu schaffen, das tatsächlich schlägt. Entwickelt von Wissenschaftlern des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf in Deutschland, exprimiert auch das Herzgewebe Gene und reagiert auf Medikamente in der gleichen Weise wie ein echter menschlicher Vorhof, die obere Kammer im Herzen, durch die Blut fließt tritt ein. Die Hoffnung besteht darin, dass sich das im Labor gezüchtete Gewebe als nützlich für die Erforschung neuer Behandlungsmethoden für Vorhofflimmern erweisen könnte, eine Herzerkrankung, die zu unregelmäßigen Herzschlägen führt. Vorhofflimmern betrifft weltweit mehr als 33 Millionen Menschen.
„Die prinzipielle Technik zur Herstellung von 3D-Herzmuskeln aus suspendierten Herzzellen wurde von mir bereits vor 24 Jahren entwickelt.“ Professor Thomas Eschenhagen, einer der leitenden Forscher des Projekts, sagte gegenüber Digital Trends. „Damals verwendeten wir embryonale Hühnerherzzellen.“
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Seitdem haben Eschenhagen und seine Forscherkollegen die Technik optimiert und auf Ratten-, Maus- und schließlich auch menschliche Zellen angewendet. Im Gegensatz zur herkömmlichen 2D-Zellkultur wurden die in dieser neuesten Studie aus Stammzellen gewonnenen Gewebe so hergestellt, dass sie eine dreidimensionale Struktur bilden. Dies baut auf der 2012 mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Arbeit von Dr. Shinya Yamanaka und John Gurdon auf, die gezeigt haben, dass dies induzierte Pluripotente Stammzellen (hiPSCs) können aus jeder Art menschlicher Körperzellen hergestellt werden, beispielsweise aus Hautzellen Biopsie. Infolgedessen sagte Eschenhagen, dass schlagende 3D-Herzmuskeln leicht in einer Schüssel in möglicherweise mehreren Hundert Millionen Stück erzeugt werden könnten.
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Erwarten Sie jedoch nicht, dass dies der Beginn kompletter, im Labor gezüchteter Herzen ist – zumindest nicht laut Eschenhagen. „Ich persönlich glaube nicht, dass die Herstellung eines völlig neuen Herzens in der Schale [oder] dem Bioreaktor ein realistisches und nützliches Ziel ist“, sagte er. „Ein solches künstliches Herz müsste bereits zum Zeitpunkt der Transplantation perfekt sein, um das erkrankte Herz zu ersetzen. Das ist angesichts der Größe und Komplexität eines Herzens, einschließlich Blutgefäßen und Klappen, sehr unwahrscheinlich.“
Stattdessen sagte Eschenhagen, dass das Team an einer anderen Strategie arbeite, um die Herzfunktion nach einem Herzinfarkt zu verbessern. Dabei würden Pflaster, die Vorläuferzellen oder Kardiomyozyten enthalten, auf verletzte Herzen genäht, um eine Herzreparatur durchzuführen. Dies wurde bereits bei Ratten und Meerschweinchen nachgewiesen. Derzeit, so Eschenhagen, untersuche das Team, etwas Ähnliches an Schweinen durchzuführen, bevor es sich auf die ersten Versuche am Menschen vorbereite. Diese sollen in „absehbarer Zukunft“ erfolgen.
Ein Papier, in dem die Arbeit beschrieben wurde, war kürzlich in der Zeitschrift Stem Cell Reports veröffentlicht.
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