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Biologisches Pflaster soll geschwächtes Herz stärken


„Herzpflaster“ aus Stammzellen zur Reparatur des Herzmuskels bei Herzschwäche. | © UMG

Die Abbildung zeigt den Herstellungsprozess: Von Nabelschnurblut zur "Herzpflaster"-Implantation. | Grafik: umg/pharmakologie


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Eine Studie untersucht erstmals am Menschen den Einsatz eines neuartigen „Herzpflasters“. Es besteht aus Herzmuskelgewebe, das im Labor aus Stammzellen gezüchtet wurde und soll die Pumpkraft von geschwächten Herzen stärken. Für Patienten mit einer schweren Herzschwäche könnte dieser Therapieansatz einer Herztransplantation vorbeugen, die häufig als letzte Möglichkeit bleibt. Die Methode wurde am Standort Göttingen des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) entwickelt und wird nun von Wissenschaftlern am Herzzentrum der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) an Studienteilnehmern erprobt.

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Insgesamt 53 Patientinnen und Patienten mit einer schweren Herzmuskelschwäche sollen in der Studie BioVAT-HF-DZHK20 ein „Herzpflaster“ erhalten. Dafür ist ein minimal-invasiver operativer Eingriff notwendig. Etwa 90 Minuten dauert es, das Gewebeimplantat auf den defekten Herzmuskel aufzunähen.

„Durch die Implantation von funktionellem Herzgewebe aus induzierten pluripotenten Stammzellen, umgangssprachlich als Herzpflaster oder wissenschaftlich als Engineered Human Myocardium (EHM) bezeichnet, beabsichtigen wir erstmalig und dabei zusätzlich zu einer optimalen medizinischen Therapie Herzmuskelgewebe wieder aufzubauen, um so die Pumpkraft des geschwächten Herzens nachhaltig zu steigern“, sagt Prof. Dr. Wolfram-Hubertus Zimmermann, wissenschaftlicher Leiter der Studie.

Er ist Principal Investigator am DZHK und Direktor des Instituts für Pharmakologie und Toxikologie der UMG, wo das Gewebezuchtverfahren (Tissue Engineering) entwickelt wurde. „Da die Herzmuskelschwäche durch einen Verlust von Herzmuskelzellen bedingt ist, erscheint die Implantation von Herzmuskelzellen als logischer Ansatz“, so Prof. Zimmermann. Die Forschungsarbeiten, die zur Überführung der Methode vom Labor in die klinische Anwendung am Patienten nötig waren, wurden ganz wesentlich am Standort Göttingen des DZHK durchgeführt. Gefördert wird die Studie durch das DZHK und die Repairon GmbH, eine Ausgründung der UMG.

Wie aus Stammzellen ein Herzpflaster wird

Ein einzelnes Herzpflaster wird aus 40 Millionen Zellen hergestellt. Die Studie prüft die Dosis von fünf Herzpflastern, die in einem Stapel übereinander liegen. Die geschädigte Herzwand soll sich dadurch bis zu fünf Millimeter verdicken und ihre Funktion gestärkt werden. Um ein Herzpflaster herzustellen, müssen aus Nabelschnurblut in einem sogenannten Reprogrammierungsverfahren induzierte pluripotente Stammzellen hergestellt werden. Aus den Stammzellen werden im nächsten Schritt Herz-muskelzellen und Bindegewebszellen gezüchtet. Auf dieser Grundlage entstehen innerhalb von drei Monaten die Herzpflaster für die biologische Reparatur des Herzens.

Immer mehr Menschen haben ein schwaches Herz

In Deutschland leiden vier Millionen Menschen an Herzmuskelschwäche. Die Zahl der Patienten mit Herzinsuffizienz, wie die Krankheit auch genannt wird, nimmt mit einer alternden Bevölkerung weiter zu. Aktuelle Therapien, wie Medikamente oder die Implantation eines Defibrillators, sorgen dafür, dass die Erkrankung langsamer fortschreitet und schützen vor einem plötzlichen Herztod. Die verloren gegangene Pumpkraft des Herzmuskels wiederherzustellen, gelingt auf diese Weise jedoch nicht.


Studie: Safety and Efficacy of Induced Pluripotent Stem Cell-derived Engi-neered Human Myocardium as Biological Ventricular Assist Tissue in Terminal Heart Failure BioVAT-DZHK20

Wissenschaftlicher Kontakt: Professor Dr. Wolfram-Hubertus Zimmermann, Institut für Pharmakologie und Toxikologie, Universitätsmedizin Göttingen, Georg-August-Universität, biovat.info(at)med.uni-goettingen.de

Kontakt: Christine Vollgraf, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK), Tel.: 030 3465 529 02, presse(at)dzhk.de

Quelle: Pressemitteilung Universitätsmedizin Göttingen