Die Forschenden sind damit ihrem Ziel, mitwachsende Herzklappen für Babys zu entwickeln, einen Schritt näher gekommen.
Künstliche Herzklappen wachsen nicht. Das wird für Babys mit Herzfehlern zum Problem. Um wiederholte Operationen zu vermeiden, haben die Forscher um Professor Simon Hoerstrup vom Institut für Regenerative Medizin der Universität Zürich einen mitwachsenden Herzklappenersatz entwickelt. Diese werden aus menschlichen Zellen gewonnen.
Nun ist es erstmals gelungen, mithilfe von Computersimulationen individuell vorherzusagen, wie gut gezüchtete Herzklappen bei Schafen wachsen, sich regenerieren und funktionieren. An den Arbeiten beteiligt waren auch Wissenschaftler der Technischen Universität Eindhoven und der Charité Berlin.
Veränderungen vorhersagen
"Dank den Simulationen können wir das Design und die Zusammensetzung der regenerativen Herzklappen optimieren und massgeschneiderte Implantate für die Therapie entwickeln", wird Hoerstrup in einer Mitteilung der Uni Zürich zitiert.
Insbesondere lassen sich die Veränderungen in der Struktur der Herzklappe, die im Körper während des dynamischen Regenerationsprozesses auftreten, durch die Computersimulation vorhersagen und im Design entsprechend antizipieren.
Diese Resultate, die im Fachjournal "Science Translational Medicine" publiziert wurden, stellen einen wichtigen Schritt dar, um die in Zürich entwickelte sogenannte Tissue Engineering-Technologie künftig routinemässig anzuwenden, wie es heisst. Ausserdem liefere die Arbeit einen konzeptionellen Beitrag, um Bioengineering-Technologien in der regenerativen Medizin erfolgreich in die klinische Anwendung zu überführen.
Kein Patentrezept
Obwohl es bereits vielversprechende Forschungsresultate und erste klinische Anwendungen mit Herzklappen und Blutgefässen gibt, gilt es noch einige Hürden zu meistern, bis die Technik ein Routineverfahren sein wird. "Eine der grössten Herausforderungen bei komplexen Implantaten wie Herzklappen besteht darin, dass jeder Patient ein individuelles Regenerationspotenzial besitzt", so Hoerstrup. Es gebe kein Patentrezept.
Aktuell bereitet das Universitäts-Kinderspital Zürich eine Studie vor, um zum ersten Mal Kinder mit angeborenen Herzfehlern mit Blutgefässen zu behandeln, die im Rahmen des Projektes "LifeMatrix" am gemeinsamen Forschungszentrum von Uni und ETH "Wyss Zürich" entwickelt wurden.
Von regenerativen Herzklappen würden indes auch Erwachsene profitieren. Denn auch Prothesen tierischen Ursprungs, etwa vom Schwein oder vom Rind, versagen mit der Zeit und müssen ausgetauscht werden.
sda
