Wissenschaftler stellen funktionelles Herzgewebe im Labor her

Einem Bericht des Massachusetts Institute of Technology (MIT) zufolge war ein Forscherteam des Instituts in der Lage, funktionelles Herzgewebe mit einem Gerät herzustellen, mit dem ursprünglich integrierte Schaltkreise hergestellt wurden. Dem Hinweis zufolge gibt es bereits einige Fortschritte bei der Herstellung von Labororganen für die Transplantation, aber bisher war diese Technologie auf einfachere Gewebe beschränkt.

Herzgewebe ist dagegen recht komplex, so dass die Herstellung dieses Materials im Labor eine große Herausforderung darstellt. Dies liegt daran, dass diese Struktur, wenn Muskelgewebezellen nicht genau organisiert sind, nicht in der Lage ist, die Rolle des Blutpumpens richtig auszuführen.

Um dieses Problem zu umgehen, haben die Forscher ultradünne Schichten aus einem Polymer namens „Biokautschuk“ mit gleichmäßig großen rechteckigen Mikroperforationen hergestellt. Dann passten die Wissenschaftler die Ausrüstung zur Herstellung integrierter Schaltkreise so an, dass jede Schicht genau übereinander lag.

Spezifisches Muster

Nach dem Bestimmen, welches Muster am besten geeignet war, wurden die Poren so ausgerichtet, dass sie nach dem Einbringen von adulten Rattenmuskelzellen und Baby-Maus-Herzzellen Stapel von miteinander verflochtenem Muskelgewebe bildeten. Durch die Steuerung der Ausrichtung dieser Zellen konnten die Forscher zudem eine Gewebeart reproduzieren, die das Herz präzise nachahmt und in der Lage ist, als Reaktion auf eine elektrische Stimulation zu pulsieren.

Es gibt noch einige technische Probleme, die gelöst werden müssen, bevor die Herzgewebeproduktion in großem Maßstab durchgeführt werden kann. Ein Problem ist, dass das Gewebe viel dicker sein muss, damit es in den Menschen implantiert werden kann. Dies bedeutet, dass Wissenschaftler einen Weg finden müssen, ein Gefäßnetzwerk zu schaffen, das dieses Material am Leben erhält.

Andererseits behaupten Wissenschaftler, dass dieser beispiellose Grad an Kontrolle über die Zellentwicklung eine neue Dimension von Möglichkeiten eröffnet. Der nächste Schritt wird darin bestehen, die Lebensfähigkeit des Gewebes bei Mäusen mit Herzinfarkt zu testen und dann die technischen Probleme zu überwinden, damit die Technik in naher Zukunft beim Menschen angewendet werden kann.