Forscher haben einen wissenschaftlichen Durchbruch für Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz bekannt gegeben und die Möglichkeit enthüllt, beschädigte Herzen mit Muskelchips zu 'reparieren', um die Herzfunktion zu verbessern.
Eine aktuelle Studie zeigt, dass weltweit über 64 Millionen Menschen an Herzinsuffizienz leiden, die auf Erkrankungen wie Herzinfarkte, Bluthochdruck und koronare Herzkrankheiten zurückzuführen ist.
Angesichts des Mangels an verfügbaren Organen für Herztransplantationen sowie der hohen Kosten und Komplikationen im Zusammenhang mit künstlichen Herzpumpen bietet dieser innovative Ansatz neue Hoffnung für Patienten.
Wissenschaftler haben implantierbare Chips entwickelt, die aus pulsierenden Herzmuskelzellen bestehen und dem Herzen helfen können, effektiver zu kontrahieren.
Professor Ingo Kochka, ein Mitautor der Studie vom Universitätsklinikum Göttingen in Deutschland, sagte: 'Zum ersten Mal haben wir einen biologischen Chip, der im Labor gezüchtet wurde und die Fähigkeit hat, (die Herzfunktion zu verbessern und eine Verschlechterung zu verhindern) und den Herzmuskel zu stärken.'
Diese Chips werden aus aus dem Blut entnommenen Zellen hergestellt, die 'umprogrammiert' werden, um als Stammzellen zu fungieren, was ihnen ermöglicht, sich in jeden Zelltyp im Körper zu verwandeln.
Im Falle der Chips werden diese Zellen in Herzmuskelzellen und Bindegewebszellen umgewandelt. Sie werden dann in Kollagengel kultiviert und in speziell entworfenen Formen gezüchtet, bevor sie auf einer Membran mit den Abmessungen 5 cm x 10 cm für die menschliche Anwendung fixiert werden.
Professor Wolfram-Hubertus Zimmermann, ein weiterer Mitautor, bemerkte, dass die Muskeln in diesen Chips Eigenschaften aufweisen, die einem Herz im Alter von 4 bis 8 Jahren ähneln. Er fügte hinzu: 'Wir implantieren junge Muskeln bei Patienten mit Herzinsuffizienz.'
Diese Entwicklung ist bedeutend, da die direkte Injektion von Herzmuskelzellen in das Herz zu Tumorwachstum oder Arrhythmien führen kann, die tödlich sein können. Im Gegensatz dazu ermöglichen die Chips die Handhabung einer größeren Anzahl von Herzmuskelzellen bei gleichzeitig reduzierten Risiken.
In Experimenten an Makaken beobachteten die Forscher keine Anzeichen von Arrhythmien, Tumorbildung oder schwerwiegenden Nebenwirkungen. Sie stellten auch eine Zunahme der Dicke der Herzwand sechs Monate nach der Implantation der Chips fest.
Die Chips wurden auch an Affen getestet, die an einer ähnlichen Erkrankung wie chronische Herzinsuffizienz litten, bei denen Verbesserungen der Herzfunktion beobachtet wurden.
Im Fall eines Menschen wurde diese Technik auf eine 46-jährige Frau mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz angewendet. Nach drei Monaten der Implantation blieb die Patientin stabil, und das Team analysierte ihr Herz nach einer neuen Herztransplantation und stellte fest, dass die Chips erfolgreich waren und mit Blut versorgt wurden.
Obwohl die Verwendung von Zellen von Spendern eine Immunsuppression erfordert, glauben die Forscher, dass die Herstellung von Chips aus den eigenen Zellen des Patienten kostspielig und zeitaufwändig wäre. Spenderzellen ermöglichen auch die Produktion von einsatzbereiten Chips und bessere Sicherheitstests.
Kochka sagte: 'Wir hoffen, dass unsere laufenden klinischen Studien zeigen werden, dass diese Chips die Herzfunktion bei Patienten verbessern können.'