Im Sanjay Gandhi Postgraduate Institute of Medical Sciences in Lucknow haben indische Forscher erstmals erfolgreich lebende interstitielle Herzklappenzellen von Menschen aus Proben isoliert und gezüchtet, die während routinemäßiger Operationen gewonnen wurden.
Das Team unter der Leitung von Dr. Shantanu Pande von der Abteilung für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie und Dr. Alok Kumar von der Abteilung für Molekulare Medizin und Biotechnologie verwendete Gewebe, das zuvor einfach weggeworfen wurde. Stattdessen wurde es sofort an die Biotechnologen übergeben, und in Petrischalen begannen echte menschliche Klappenzellen zu wachsen.
Diese Zellen – valve interstitial cells oder VICs genannt – sind für die Aufrechterhaltung der Flexibilität und Festigkeit der Klappe sowie für deren tägliche Reparatur verantwortlich. Wenn sie entzündet sind oder nicht richtig funktionieren, verdichtet sich das Gewebe, Kalzium lagert sich ab und der Blutfluss wird beeinträchtigt. Das Züchten solcher Zellen im Labor ermöglicht es, den Prozess ohne Risiko für die Patienten zu beobachten.
Besonders wichtig ist diese Arbeit für Indien, wo rheumatisches Herzerkrankungen ein ernstes Problem bleiben. Laut der Quelle entfallen auf das Land 40–50 % aller weltweiten Fälle und 30–40 % der Todesfälle durch diese Krankheit. Die Krankheit beginnt oft mit einer gewöhnlichen Angina und führt dann zu einer irreversiblen Vernarbung der Klappen bereits bei Kindern und jungen Menschen.
Die Forscher konnten zwei Schlüssel-Signalwege identifizieren, die Entzündungen und Fibrose auslösen: TGF-β/SMAD3 und ERK 1/2. Laut Dr. Kumar führt die ständige Aktivierung dieser Signalwege zu übermäßiger Vernarbung und Steifheit der Klappe. Nun haben Pharmakologen konkrete molekulare Ziele für zukünftige Medikamente.
Das Endziel ist die Schaffung vollständig lebender, bioingenieurtechnisch hergestellter Klappen, die mit dem Kind mitwachsen und sich selbst reparieren können. Dies ist zwar noch eine entfernte Aussicht: Es muss gelernt werden, Milliarden von Zellen zu produzieren, geeignete dreidimensionale Gerüste zu schaffen und diese in langfristigen klinischen Studien zu testen. Bis heute werden Patienten weiterhin nur mit traditionellen chirurgischen Methoden geholfen.
Der unmittelbarste praktische Nutzen ist die Möglichkeit, neue Verbindungen an Labormodellen zu testen, um den Vernarbungsprozess zu verlangsamen und die Notwendigkeit einer Operation um Jahre oder Jahrzehnte hinauszuzögern.
