Grundlagenforschung

Forscher züchten Herzgewebe aus Eizellen

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Im Labor der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) gelang es, Herzgewebe mithilfe von Stammzellen zu züchten, die die Forscher zuvor aus unbefruchteten Eizellen der Maus gewonnen haben.

Göttingen - Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) haben aus nicht-embryonalen Stammzellen künstliches Herzgewebe gezüchtet. Ihnen gelang die Herstellung mit Stammzellen, die zuvor aus unbefruchteten Eizellen der Maus gewonnen wurden.

„Wir zeigen erstmalig auf, dass unbefruchtete Eizellen ein vielversprechendes Ausgangsmaterial für die zellbasierte Behandlung der Herzmuskelschwäche sein können“, sagt der Göttinger Stammzellforscher Prof. Wolfram-Hubertus Zimmermann. Das auf nichtgeschlechtlichem Weg gezüchtete neue Herzgewebe aus sogenannten parthenogenetischen Stammzellen schlägt spontan wie natürliches Herzgewebe und lässt sich bei Mäusen therapeutisch zur Reparatur nach Herzinfarkten einsetzen.

„Wichtig ist, dass bei diesem Verfahren keine Embryonen verwendet werden und keine genetischen Manipulationen notwendig sind“, erklärt Zimmermann, Senior-Autor der Studie und Direktor der Abteilung Pharmakologie, die Besonderheit der Erkenntnisse, die „weltweit einmalig“ seien.

Künstliches Herzreparaturmaterial auf fast natürliche Weise erzeugt

Zimmermanns Ziel ist es, schneller, einfacher und zuverlässiger die Herzreparatur mit künstlichen Herzzellen oder künstlichem Herzgewebe zu ermöglichen. Als Mitglied im Herzforschungszentrum Göttingen hat er mit seinem Team einen neuen Weg gefunden, mit dem sich künstliches Herzreparaturmaterial auf fast natürliche Weise herstellen lässt.

Im Labor gelang es, Herzgewebe mithilfe von Stammzellen zu züchten, die die Forscher zuvor aus unbefruchteten Eizellen der Maus gewonnen haben. Die Ergebnisse dieser Grundlagenforschung wurden in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift „Journal for Clinical Investigation“ veröffentlicht.

Keine bzw. besser kontrollierbare Abstoßungsreaktionen

„Unsere Untersuchungen haben gezeigt: Mit künstlichem Herzgewebe aus den parthenogenetischen Stammzellen kommt es zu keinen oder besser kontrollierbaren Abstoßungsreaktionen sogar bei Implantation in nicht verwandte Empfänger. Dies ist ein klarer Vorteil gegenüber anderen Stammzellen“, sagt Dr. Michael Didié, Erst-Autor der Publikation und Mitarbeiter der Abteilungen Pharmakologie, Kardiologie und Pneumologie. Dieser Effekt hängt ursächlich damit zusammen, dass das Erbmaterial darin weniger variabel ist als in gegengeschlechtlich gezeugten Embryonen.

Ob sich dieses erstmals im Mausmodell demonstrierte Konzept auf Menschen übertragen lässt, kann nur in Folgeuntersuchungen geklärt werden. Das Forscherteam um Zimmermann will das therapeutische Potential auch für den Menschen überprüfen. Dafür braucht es menschliche unbefruchtete Eizellen. Allein in Deutschland werden nach der Statistik der Deutschen Gesellschaft für Reproduktionsmedizin jährlich etwa 60 .000 unbefruchtete Eizellen verworfen, weil sie für eine künstliche Befruchtung nicht geeignet sind. Das bedeutet für die geplanten Arbeiten von Zimmermann, dass keine zusätzlichen Eizellspenden nötig sind, sondern auf nicht mehr benötigte Eizellen zurückgegriffen werden kann.

Weg zu klinischer Anwendung noch weit

„Der Weg in die klinische Anwendung bei Patienten mit Herzmuskelschwäche ist noch weit, und wir müssen in jedem Fall sicherstellen, dass Patienten nicht einem unvertretbaren Risiko ausgesetzt werden“, sagt Zimmermann. Er hält die Einrichtung von Biobanken mit Stammzelllinien für die therapeutische Anwendung für sinnvoll. Modellrechnungen lassen den Schluss zu, dass 80 bis 100 unterschiedliche Zelllinien ausreichen, um eine Gewebereparatur bei einer Bevölkerung von 100 Millionen zu erreichen.

Angela Brünjes

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