Ein geschwächtes Herz könne durch kultivierte Herzmuskelzellen gestärkt werden, sagte Teruo Okano auf einer Tagung der Japanese Society of Regenerative Medicine in Kyoto. Ihm war es gelungen, Gewebestückchen von Herzmuskelzellen anzuzüchten, die sich synchron zusammenziehen. Durch Transplantation in geschädigte Herzmuskeln von Ratten konnte er die Pumpleistung des Organs dauerhaft stärken.
Okanos Arbeitsgruppe vom Institute of Biomedical Engineering in Tokio vermehrte Herzmuskelzellen neugeborener Ratten in verschiedenen Laborkulturen, bis sie sich über eine Fläche von jeweils einem Quadratzentimeter ausgebreitet hatten. Die in derselben Kultur miteinander verbundenen Zellen kontrahierten sich im gleichen Rhythmus. Um ein dreidimensionales Muskelgewebe nachzubilden, legten die Wissenschaftler je vier solcher Zellschichten übereinander. Zunächst behielten die verschiedenen Lagen ihren eigenen Kontraktionsrhythmus bei. Erst nach ein bis sieben Tagen “schlugen” alle Zellen völlig synchron. “Es dauert ein paar Tage, bis die elektrischen Verbindungen von Zelle zu Zelle hergestellt sind”, erklärte Tatsuya Shimizu, ein Mitglied des Teams, gegenüber dem New Scientist.
Die angezüchteten Gewebestückchen übertrugen die Wissenschaftler in infarktgeschädigte Herzmuskeln von Ratten. Um eine Abstoßung der fremden Zellen zu vermeiden, setzten sie dabei Tiere ein, deren Immunsystem ausgeschaltet war. Der Herzschlag der Ratten verstärkte sich nach der Transplantation um durchschnittlich 40 Prozent. Diese Verbesserung hielt mindestens zwölf Wochen an. Die anschließenden Untersuchungen ergaben zudem, dass die übertragenen Zellen im Herzgewebe Wachstumsfaktoren freigesetzt hatten, die zur Bildung neuer Blutgefäße führten.
Für eine Anwendung beim Menschen wäre es nötig, zunächst aus patienteneigenen Stammzellen des Knochenmarks Herzmuskelzellen anzuzüchten. Diese würden bei einer Verpflanzung vom Immunsystem toleriert. Zwar haben andere Forschungsgruppen gezeigt, dass Stammzellen auch direkt in einen geschädigten Herzmuskel übertragen werden können und sich dort in Herzmuskelzellen umwandeln. Dieses Vorgehen sei aber, nach Meinung der japanischen Wissenschaftler, weniger effizient. Bevor Tests am Menschen beginnen können, sind weitere Versuche mit anderen Tieren nötig.
Joachim Czichos
