Herzgewebe wächst in der Petrischale
Die Entdeckung könnte die Tür zu einer ganz neuen Art der regenerativen Medizin öffnen: Ein Syntheseverfahren, das Forscher der TU Wien entwickelt haben, wandelt körpereigene Zellen in funktionsfähige, schlagende Herzmuskelzellen um. Die Vision der Forscher: Herzgewebe neu herstellen statt ein Spenderherz zu transplantieren.
Zukunftsvision- Herzgewebe aus dem Labor.
Foto: TU Wien
Ein Herzinfarkt hinterlässt oft schwere langfristige Schäden. Das Herzgewebe kann sich, anders als beispielsweise das Hautgewebe, das nach einer Abschürfung rasch wieder nachwächst, nur sehr begrenzt regenerieren. Marko Mihovilovic und seiner Forschungsgruppe am Institut für Angewandte Synthesechemie der TU Wien ist es nun gelungen, Stammzellen so zu steuern, dass sie sich in Herzmuskelzellen umwandeln.
Chemische Wirkstoffe sollen künftig bei Regeneration von Herzmuskel-Gewebe helfen.
Quelle: TU Wien
„Welche Mechanismen die Differenzierung von Stammzellen zum Gewebe im Detail beeinflussen ist heute bei Weitem noch nicht verstanden“, sagt Mihovilovic. Es sei aber von verschiedenen Substanzen bekannt, dass sie Auswirkungen auf die Entwicklung von Herzgewebe hätten. Die Forscher haben diese Substanzen systematisch synthetisiert und dann an die Medizinische Universität Wien weitergegeben, wo sie an Vorläuferzellen von Mäusen getestet wurden. Es gelang, diese Vorläuferzellen, deren Festlegung auf eine bestimmte Zellenart noch umkehrbar war, zu neuem Herzgewebe wachsen zu lassen. Das Gewebe begann direkt in der Petrischale zu schlagen.
Ein entscheidender Vorteil des neuen Syntheseverfahrens, so die Forscher, sei seine Flexibilität. Das könne man mit Lego-Bausteinen vergleichen, mit denen sich aus sehr einfachen Grundbausteinen rasch ein hohes Maß an Komplexität schaffen ließe. So könnten viele verschiedene Abwandlungen der Substanzen hergestellt werden, ohne jedes Mal ein neues Syntheseverfahren entwickeln zu müssen. Ihr modulares Syntheseverfahren mit Triazin-Derivaten haben sich die Forscher inzwischen patentieren lassen.
Zweiter Schritt: Wirkstoff entwickeln
Nun geht es darum, aus dem neuen pharmakologischen Werkzeug einen echten Wirkstoff zu entwickeln, der für den Menschen eingesetzt werden kann. „Derzeit steht die Transplantationsmedizin im Vordergrund, doch viel besser wäre es, im Labor das passende neue Gewebe herstellen zu können – mit der Original-DNA der Patienten, sodass Abstoßungsreaktionen ausgeschlossen sind“, so Mihovilovic.
Zurück zur Stammzelle
Die Forscher sehen sogar noch weitaus größeres Potenzial in ihrer Entdeckung. Sie halten es für möglich, aus ausdifferenzierten Zellen wieder Stammzellen zu generieren, die sich danach wieder zu unterschiedlichen Gewebetypen entwickeln können. Mirko Mihovilovic hat eine Zukunftsvision: „Wir verwenden Zellmaterial, das leicht zu entnehmen ist, etwa aus der Haut, behandeln es mit einem Cocktail verschiedener Chemikalien und lassen dadurch neues Gewebe entstehen“.
