Wissenschaftler haben Herzschrittmacherzellen gezüchtet

Am McEwen Center for Regenerative Medicine ist es Wissenschaftlern erstmals gelungen, unter Laborbedingungen Herzschrittmacherzellen zu züchten, die das Herz steuern. Die Leiterin des neuen Projekts, Stephanie Protze, erklärte, dass es ihren Kollegen gelungen sei, Zellen zu schaffen, deren Hauptfunktion die Steuerung des Herzrhythmus sei. Solche Zellen konzentrieren sich in einem Bereich des Herzmuskels. Wenn sie ihre Funktion nicht mehr erfüllen, benötigt der Patient einen Herzschrittmacher für ein normales Leben.

Die Arbeit von Protzes Team folgt einer Reihe von Studien, in denen die Wissenschaftler sorgfältig untersucht haben, welche Signalmoleküle für die Umwandlung von Stammzellen in Schrittmacherzellen verantwortlich sind. Einer der Forscher bemerkte, dass sie dabei in der Petrischale nachbilden, wie die Natur selbst Zellen erzeugt.

In Reagenzgläsern gezüchtete Schrittmacherzellen wurden bereits an Labornagern getestet und zeigten eine normale Funktion.

Wissenschaftlern zufolge birgt diese Arbeit großes Potenzial. Dank der Arbeit von Protze und seinen Kollegen könnte es in Zukunft möglich sein, die Entwicklung effektiverer biologischer Herzschrittmacher im Vergleich zu mechanischen zu erlernen. Leider werden bis zum Beginn klinischer Studien am Menschen mindestens fünf Jahre vergehen, da die neue Methode noch gründlich an einem Tiermodell getestet werden muss.

Heutzutage werden in der Medizin mechanische Herzschrittmacher eingesetzt, die für einen effizienteren Betrieb und mehr Patientenkomfort verbessert werden. So gibt es beispielsweise bereits Modelle, die nicht nur den Herzmuskel mit elektrischen Entladungen stimulieren, sondern auch Emotionen erkennen können, die sich auf die Funktion des Herzschrittmachers auswirken – etwa Angstgefühle führen zu einer Veränderung der Herzfrequenz, die die Empfindungen des Menschen so natürlich wie möglich erscheinen lässt.

Wissenschaftler arbeiten seit geraumer Zeit an der Entwicklung einer Methode zur Wiederherstellung eines kranken Herzens. Wissenschaftlern zufolge wird die Erforschung der molekularen Prozesse im Herzen früher oder später positive Ergebnisse ermöglichen, und Wissenschaftler der Universität Aberdeen sind ihrem Ziel bereits nahe gekommen. Experten haben herausgefunden, dass der Herzmuskel nach einer Schädigung praktisch nicht in der Lage ist, sich selbst zu regenerieren, es aber dennoch eine Möglichkeit gibt, ihm dabei zu helfen. Während der intrauterinen Entwicklung werden Muskelzellen im Embryo reproduziert, doch nach der Geburt des Kindes verschwindet diese Fähigkeit. Studien haben gezeigt, dass im erwachsenen Herzen eine kleine Anzahl von Stammzellen verbleibt, die sich zu Herzzellen entwickeln können.

Spezialisten haben gelernt, Herzzellen, sogenannte Kardiomyozyten, zu beeinflussen, was das Wachstum von Stammzellen fördert. Darüber hinaus haben Experten herausgefunden, dass im Embryo ein Signal von einer Zelle zur anderen übertragen wird, wodurch der Prozess der Gewebebildung in Gang gesetzt wird. Der Prozess wird durch Signalmoleküle gesteuert, und wenn man diese beeinflusst, kann man das Wachstum der benötigten Zellen anregen.

Experten weisen darauf hin, dass es durch die Kenntnis des molekularen Prozesses möglich sei, wirksame Behandlungsmethoden zu entwickeln und den Prozess der Herzwiederherstellung künstlich einzuleiten.

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