Bio-Herzklappen

Rostocker Forscher entwickeln Stammzellen zum Aufsprühen

- Es klingt wie Science Fiction: Mit Stammzellen aus der Sprühdose wollen Rostocker Forscher die von dem hannoverschen Herzchirurgen Prof. Axel Haverich entwickelten Bio-Herzklappen gemeinsam mit Kollegen aus Hannover noch effektiver machen. Im Laborversuch funktioniert die neue Technik bereits.

Im Herbst 2008 hatte der Direktor der Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) gezeigt, dass Spender-Herzklappen in Kindern mitwachsen, wenn sie zuvor mit den eigenen Zellen der Empfänger besiedelt werden. Inzwischen arbeitet ein Verbund von Forschern der MHH, des Laser Zentrums Hannover (LZH) und des Rostocker Referenz- und Translationszentrums für kardiale Stammzelltherapie (RTC) daran, diese und andere Methoden der regenerativen Medizin noch zu verbessern.

„Bisher dauert es sehr lange, bis die Gerüste der Spenderherzklappen im Bioreaktor von den Zellen des Empfängers besiedelt werden“, erklärt der RTC-Leiter Prof. Gustav Steinhoff. „Wir haben ein Verfahren gesucht, das genauso effektiv, aber schneller ist.“ Die Vision der Rostocker: Sie wollen die Herzklappen direkt im Operationssaal mit einer vorbereiteten Suspension aus Knochenmarkstammzellen der Empfänger besprühen und sofort implantieren. Denn nur, wenn die Spenderherzklappe von eigenen Zellen bedeckt ist, wird sie vom Immunsystem nicht als fremd abgelehnt.

Im Labor konnten die Rostocker Mediziner bereits zeigen, dass die Stammzellen sich nach dem Aufsprühen so vermehren, dass sie die komplette Klappen besiedeln. „Der nächste Schritt ist nun, das Verfahren bei Tieren zu testen“, sagt Steinhoff. Erst wenn das erfolgreich ist, kann die Verträglichkeit der Methode beim Menschen geprüft werden.

Unterdessen arbeitet der Forschungsverbund Transregio 37 noch an weiteren Neuerungen. Im Laserzentrum Hannover etwa haben Prof. Boris Chichkov und sein Kollege Lothar Koch gemeinsam mit der Rostocker Arbeitsgruppe ein Verfahren entwickelt, mit dem Zellen per Laserdruck punktgenau auf eine Oberfläche „gedruckt“ werden können.

Dabei liegen die Stammzellen auf einer hauchfeinen Goldschicht. Wird diese per Laserstrahl verdampft, werden die Zellen durch die freiwerdende Energie sanft und doch zielgenau auf die gegenüberliegende Oberfläche befördert. „Wir haben getestet, ob die Zellen diese Behandlung vertragen“, sagt Steinhoff. „Die Verluste waren tatsächlich nicht besonders groß.“ Der Mediziner hofft nun, dass das Laserdruckverfahren künftig die Anwendung der Stammzelltechnik noch verbessert. „Wir können uns da zahlreiche Kombinationsmöglichkeiten vorstellen“, sagt er. Derzeit allerdings seien die benötigten Geräte für die Laser noch nicht auf den medizinischen Betrieb ausgelegt. „Das ist noch Zukunftsmusik“, betont Steinhoff.

Deutlich früher könnte der Laserdruck womöglich beim Aufbringen künstlicher Haut, etwa bei Verbrennungsopfern, zum Einsatz kommen. Ein gemeinsames Projekt mit dem Leiter der MHH-Klinik für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Prof. Peter M. Vogt, gibt es zu diesem Thema bereits.

Nicola Zellmer

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