3D-Herzmuskel aus Hautzellen gezüchtet

Forscher des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung und des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) haben aus Hautzellen ein schlagendes menschliches Herzmuskelgewebe der Vorhöfe gezüchtet. Die in Stem Cell Reports veröffentlichte Studie könnte zur personalisierten Behandlung von Herzerkrankungen wie Vorhofflimmern führen und Tierversuche verringern.

Das Wissenschaftler-Team aus Hamburg hat die Vorhofzellen mit der Technologie der induzierten pluripotenten Stammzellen aus gespendeten Hautzellen hergestellt. Diese Methode war zuvor schon angewandt worden, um Zellen der unteren Herzkammern zu züchten. In der aktuellen Studie modifizierten die Forscher die Technik durch Hinzufügen einer Chemikalie namens Retinsäure. Dadurch erlangten die Zellen ähnliche Eigenschaften wie Vorhofzellen.

Werden die Zellen dreidimensional gezüchtet, entstehen Streifen des Vorhof-Herzmuskels, die sich wie ein echter Vorhofmuskel verhalten. Dies könnte die Entwicklung von Medikamenten für Vorhofflimmern wesentlich erleichtern, sagen die Experten. Der Herzmuskel aus dem Labor schlägt, leitet Strom und reagiert auf bestimmte Medikamente ebenso wie der menschliche Vorhofmuskel. Als nächsten Schritt will das Team den künstlichen Herzmuskel perfektionieren und ihn dazu bringen, sich wie ein kranker Herzmuskel zu verhalten. Auf diese Weise könnten Medikamente außerhalb des menschlichen Körpers getestet werden.

Einige Hautzellen reichen aus

Der Herzmuskel ist patientenspezifisch. Dies macht es möglich, Medikamente an Herzgewebe zu testen, das von einer bestimmten Person stammt, um genau die Vorhof-Erkrankung zu behandeln, die diese Person hat. Die Idee, dass Medikamente an einem Herzmuskel getestet werden können, der für einen bestimmten Patienten gezüchtet wurde, klingt fantastisch. Die Forschung zeigt, dass dies jetzt Realität ist, man benötiget dafür nur einige Hautzellen. Die Studie kann helfen, Tierversuche zu reduzieren oder sogar ganz zu vermeiden, so Marta Lemme vom Institut für Pharmakologie und Toxikologie des UKE und Erstautorin der Studie (pte).

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