Mitwachsende Herzklappen für Babyherzen

Künstliche Herzklappen müssen nicht mehr ausgetauscht werden

Die bislang entwickelten künstlichen Herzklappen haben einen großen Nachteil: Sie können nicht mitwachsen. Für mit einem Herzfehler auf die Welt gekommene Babys wird dieser Umstand schnell zum Problem. Bislang sind wiederholte Herzoperationen nötig, um die zu kleingewordenen Herzklappen gegen passende auszutauschen.

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Babys mit einem Herzfehler müssen unter Umständen künstliche Herzklappen eingesetzt werden. Die bisherigen Prothesen jedoch bestehen aus Kunststoff und wachsen nicht mit. sie müssen daher mehrmals ausgetauscht werden – eine enorme Belastung für die kleine Patienten und deren Familien. Doch nun stehen erste klinische Tests von aus Stammzellen gezüchteten, mitwachsenden Herzklappen kurz bevor.

 

Schweizer Wissenschaftler vermelden nun den Durchbruch. Sie haben mitwachsende Ersatz-Herzklappen entwickelt. Nach 20 Jahren Arbeit stehen nun die ersten Tests am lebenden Probanden kurz bevor.

 

Künstliche Herzklappen bei Kindern müssen häufiger ausgetauscht werden

Benötigen Kinder, vor allem Kleinkinder wie Babys, aufgrund eines Herzfehlers eine künstliche Herzklappe, stehen Mediziner schnell vor Problemen. Die heutigen Prothesen bestehen allesamt aus Kunststoff und können mit den Kindern nicht mitwachsen. Sie müssen deshalb in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden. Diese Operationen bedeuten einen enormen Stress für die kleinen Patienten. Und auch das Risiko für Komplikationen und Verwachsungen steigt.

Am Schweizer Forschungszentrum „Wyss Zurich“ arbeiten Mediziner seit den 1990er Jahren an der Herzklappe der Zukunft und setzen bei der Entwicklung auf das Tissue Engineering, einem Teilbereich der Regenerativen Medizin. Der Auftrag der Medizin der Zukunft: Im Labor soll menschliches Gewebe gezüchtet werden, um mit seiner Hilfe die Reparatur kranker Organe anzustoßen.

 

Stammzellen der Kinder sollen im Bioreaktor zu Herzklappen heranwachsen

Die Idee der Züricher Wissenschaftler ist ambitioniert: Aus den Stammzellen des Ungeborenen soll im Bioreaktor eine Herzklappe wachsen, die zügig nach der Geburt eingesetzt wird und ab dann mit dem Kind mitwächst, da sie sich beständig regeneriert. Als Ausgangsmaterial eignen sich die Stammzellen des Fötus, die aus dem Fruchtwasser isoliert werden können. Diese besonders jungen, dynamischen Alleskönner-Zellen bringen die Forscher im nächsten Schritt auf ein Polymergerüst in Form einer Herzklappe auf. Während die Zellen in der Gewebekultur beginnen sich zu teilen und somit die neue Herzklappe Schritt für Schritt aufbauen, löst sich das Polymergerüst langsam auf.

Nach zwei Jahrzehnten intensiver Forschung und Entwicklung ist die Methode nun soweit ausgereift, dass mit klinischen Studien begonnen werden kann. Im Tierversuch haben sich die gezüchteten Herzklappen längst bewährt. Kleine Lämmer leben mit den mitwachsenden Herzklappen. Sie wachsen und gedeihen.

 

Auch Blutgefäße müssen mitwachsen können

Da es jedoch bei der Studie um Babys geht, wollen die Schweizer Mediziner keinerlei Risiken eingehen. Es kommt daher im ersten Schritt nicht die relativ komplexe aus drei Segeln bestehende Herzklappe zum Einsatz, sondern zunächst eine einfachere Version. Im ersten Schritt soll den Kindern ein in der Gewebekultur erzeugtes Blutgefäß eingesetzt werden.

Damit lassen sich dennoch schwere Herzfehler behandeln. Es gibt Kinder, die kommen mit einem Herzen zur Welt, dass zwar zwei Vorhöfe, aber nur eine Herzkammer besitzt. Mediziner sprechen dann vom Hypoplastischen Linksherzsyndrom. Um diese Kinder zu retten, nutzen die Ärzte einen Trick: Sie umgehen die fehlende, rechte Herzkammer. Das aus dem Körper zurückkehrende Blut wird mit dem neuen Blutgefäß direkt am Herzen vorbei zur Lunge geführt. In Europa ist der schwere Eingriff jährlich für rund 300 Kinder die letzte Rettung. Zum Einsatz kamen bisher Kunststoffschläuche, die ähnlich wie die künstlichen Herzklappen nicht mitwachsen und damit im Laufe der Zeit immer wieder Probleme bereiten.

 

Erste klinische Studien sollen neue Methoden an den kleinen Patienten testen

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Life Matrix“ wurde nun die Zelltherapie soweit optimiert, dass sich Blutgefäße und Herzklappen in der Gewebekultur standardisiert herstellen lassen. Die Wissenschaftler fühlen sich mittlerweile so sicher, dass sie den Antrag für eine entsprechende klinische Studie bei den Behörden stellten. Wird dem Ansuchen stattgegeben, könnte bereits Ende des Jahres der Startschuss fallen. Das Herzspezialisten-Team am Zürcher Kinderspital trifft bereits jetzt alle Vorbereitungen. In ein bis zwei Jahren könnten dann die komplexen Herzklappen folgen.

Jetzt heißt es warten und Daumen drücken, damit alles glatt läuft. Bestätigt die Studie die Erfolge der Tierversuche, werden die künstlichen, mitwachsenden Herzklappen aus Stammzellen für Babys mit einem schweren Herzfehler in Zukunft eine Behandlungsoption, die mehrfache Operationen und damit viel Stress vermeidet.

 

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