Zürich Forscher arbeiten an Herzklappen für Babys
Zürich · Im Schweizer Zentrum für regenerative Medizin wird an einer Herzklappe für Babys gearbeitet. Eine solche Neuerung könnte die Lebensqualität vieler Kinder verbessern. Die gezüchtete könnte die künstliche Klappe ablösen.
Von Rainer Kurlemann
Das kleine Stück Gewebe aus dem Schweizer Zentrum für regenerative Medizin (SCRM) misst nur 15 Millimeter. Es könnte für viele Kinder eine große Verbesserung der Lebensqualität bedeuten: eine Herzklappe, gezüchtet aus Zellen, die der Vene eines Babys entnommen wurden. Simon P. Hoerstrup, Professor am Züricher Universitätsklinikum, beschreibt den Vorteil seiner Neuerung gegenüber künstlichen Herzklappen: "Sie wächst mit. Deshalb kann sie den Patienten weitere Operationen ersparen."
Etwa ein Prozent der Kinder kommt mit einem Herzfehler zur Welt, die Hälfte davon mit fehlerhaften Herzklappen, die ausgetauscht werden müssen, damit die Kinder ein normales Leben führen können. Wenn Kleinkindern künstliche Herzklappen eingesetzt werden, bedeutet das nicht nur eine lebenslange Abhängigkeit von Medikamenten zur Blutverdünnung, sondern auch häufige Aufenthalte im Krankenhaus. Die Klappe muss dem wachsenden Herzen immer wieder angepasst werden. Die Herzklappen eines Erwachsenen sind nämlich fast doppelt so groß wie die eines Babys. Für dieses Wachstum seien die meisten künstlichen Herzklappen nicht geeignet, sagt Hoerstrup. Auch die Uni-Klinik Hannover hat ein Konzept für mitwachsende Herzklappen entwickelt; sie benötigt dafür aber Spenderorgane, die wiederum knapp sind.
Hoerstrups Zuversicht entstammt Tierexperimenten. Der Herzspezialist erprobte das Verfahren schon vor fast zehn Jahren an 14 jungen Lämmern. Das eingesetzte Gewebe wuchs mit den Tieren mit und erwies sich auch Jahre später als leistungsfähig. Seitdem hat das Züricher Team seine Techniken zur Gewebeerzeugung verbessert. Neben Herzklappen züchten die Mediziner auch Haut, Blutgefäße und Klumpen mit Herzmuskelzellen, die vom Infarkt halbzerstörtes Gewebe ersetzen sollen. An Schweineherzen testen die Züricher derzeit, ob der Körper den Klumpen mit intakten Zellen aus der Umgebung synchronisiert, ihn also zum Bestandteil des Herzens macht.
Das Ausgangsmaterial für solche Zellzüchtung stammt immer vom Patienten selbst: entweder Zellen aus der Wand von Blutgefäßen oder Stammzellen aus dem Fettgewebe. Diese Form der personalisierten Medizin soll das Risiko einer Abstoßung des Gewebes verringern. Beide Zelltypen lassen sich durch einen Cocktail von Wachstumsfaktoren in andere Zelltypen verwandeln. "Es dauert sechs bis acht Wochen von der Entnahme der Zellen bis zur fertigen Herzklappe oder bis zum Blutgefäß", erklärt Hoerstrup.
Die Möglichkeiten einer Neu-Programmierung von Zellen scheinen grenzenlos zu sein. Hoerstrups Team verwendete ein paar Milliliter Fruchtwasser einer Frau in der 20. Schwangerschaftswoche, um daraus Herzklappen für das noch ungeborene Kind zu gewinnen. "Diese stehen dann zum Zeitpunkt oder kurz nach der Geburt für die Korrektur des angeborenen Herzfehlers zur Verfügung", sagt Hoerstrup. Bei Schafen ist den Schweizern das schon gelungen.
Noch für dieses Jahr plant Hoerstrup einen Test für die Leistungsfähigkeit des Gewebes. Er soll den Beweis erbringen, dass gezüchtete Implantate aus körpereigenen Zellen den hohen mechanischen Anforderungen standhalten. Hoerstrup will das erste seiner gezüchteten Gewebe im Lungenkreislauf eines Kindes einsetzen. Dort ist der Blutdruck geringer als bei den Hochdruckklappen des Herzens.
Es ist leicht vorstellbar, dass das Züricher Modell bald Alltag im Krankenhaus sein wird. Hoerstrup hat ein Labor in der Nähe des Universitätsklinikum eingerichtet, das bereits für klinische Anwendungen zertifiziert ist. In den Bioreaktoren wächst das Gewebe unter ähnlichen Bedingungen wie im menschlichen Körper. Wenn eine Herzklappe entsteht, imitiert der Reaktor sogar den Herzschlag. Solche Gewebefabriken in direkter Nähe zum Patienten gehören zur Medizin der Zukunft. Bisher gibt es erst drei davon in Europa: in Stockholm, Leipzig und Zürich.
