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Wissen & Umwelt

Mitwachsende Herzklappen für Kinder

Schweizer Forscher entwickeln künstliche Herzklappen aus patienteneigenen Stammzellen, die im Gegensatz zu den bisherigen künstlichen Herzklappen mitwachsen sollen. Derzeit laufen recht erfolgreiche Tests an Schafen.

Herzklappe (Foto: DW)

Herzklappen wirken im Herz als Ventile und verhindern einen Rückstrom des Blutes in die falsche Richtung

Den Forschern des Universitätsspitals Zürich ist es gelungen, die Herzklappe eines Schafs vollständig im Labor zu züchten. Der Herzchirurg Simon Hoerstrop will neue, funktionierende Herzklappen aus Zellen von Patienten im Labor herstellen. Das ist das Ziel.

Forschung vor allem für Kinder

Bislang verwenden Chirurgen künstliche Herzklappen - auch hier gibt es bereits Modelle mit tierischem Gewebe. Doch diese Klappen bestehen bislang immer aus totem Material, um Abstoßungsreaktionen des Körpers zu vermeiden. Das aber bedeutet: Solche Herzklappen wachsen nicht mit dem Körper des Patienten mit. Vor allem bei Kindern ist das ein großes Problem. Bei ihnen muss eine Herzklappe alle paar Jahre ersetzt werden. Fünf Operationen können da nötig sein, bis sie erwachsen sind.

Herzforscher Simon Hoerstrup (Foto: DW)

Herzforscher Simon Hoerstrup

Schafe sind ideales Modell

Simon Hoerstrup möchte das ändern. Er setzt dabei gezielt auf Versuche mit Schafen. "Das Schaf", sagt der Forscher, "ist ein ideales Modell." Erstens, weil seine Anatomie mit der des Menschen vergleichbar sei. "Und weil alles, was nicht gut funktioniert im Schaf, ganz schnell verkalkt", ergänzt Hoerstrup. Das heißt, man sieht im Schafmodell viel schneller als beim Menschen, ob ein Implantat funktioniert oder nicht.

Experimente sind erfolgreich

Bevor Hoerstrup eine Herzklappe herstellt, entnimmt er aus einem Blutgefäß am Hals des Schafes Zellen. Die Zellen werden im Labor vermehrt, bevor die Forscher sie auf ein Zuckergerüst auftragen. Dessen Form entspricht genau der einer richtigen Herzklappe.

In einem Bioreaktor wachsen die Zellen schließlich auf dem Gerüst fest und bilden in nur acht Wochen eine neue Klappe. Das Gerüst selbst löst sich dabei vollständig auf. Die Nährlösung ist während des ganzen Wachstums in Bewegung, um das Herzpumpen zu simulieren. So wird die Herzklappe für ihre zukünftige Arbeit im Körper trainiert.

Herzkrankes Kind (Foto: DW)

Kinder würden von mitwachsenden Herzklappen besonders profitieren

Die gezüchtete Klappe pflanzt Hoerstrup schließlich dem Schaf ein, aus dessen Zellen sie hergestellt wurde. So gibt es keine Abstoßungsreaktion - den Schafen geht es gut mit den neuen Klappen.

Einsatz beim Menschen absehbar

In den Laboren des Züricher Universitätsspitals sind schon rund einhundert menschliche Klappen erfolgreich gezüchtet worden. Und natürlich bereiten die Wissenschaftler um den Herzchirurgen Simon Hoerstrup schon jetzt alles für den ersten Einsatz in der Klinik vor. Doch es werde noch einige Jahre dauern, bis das erste Kind eine solche Herzklappe erhalten kann, dämpft Hoerstrup die Erwartungen. Aber die Zukunft, in der herzkranken Kindern mit nur einer einzigen Operation geholfen werden kann, ist nicht mehr fern.

Autor: Basil Honegger/Online-Fassung: Maria Lesser)

Redaktion: Judith Hartl

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