Israelische Forscher drucken Mini-Herz aus menschlichem Gewebe

Israelische Forscher haben mit einem 3D-Drucker ein Mini-Herz aus menschlichem Gewebe erzeugt. Der Prototyp, dessen Zellen sich allerdings noch nicht synchron zusammenziehen können, habe die Größe eines Hasenherzens, sagte Studienleiter Tal Dvir von der Universität Tel Aviv.

Das Herz bestehe aus Gewebe und Blutgefäßen und verfüge über Kammern. Es sei vergleichbar mit dem Herz eines menschlichen Fötus. Die Forscher stellen ihre Entwicklung im Fachblatt „Advanced Science“ vor.

Das extrazelluläre Material wird zu Hydrogelen verarbeitet, die dann mit den verschiedenen Zelltypen vermischt werden. Foto: Ilia Yefimovich

„Wir entnehmen per Biopsie Fettgewebe eines Patienten“, erläuterte der Biotechnologe Dvir den Prozess. Dann würden zelluläre und nicht-zelluläre Bestandteile getrennt. „Die Fettzellen werden zu Stammzellen umprogrammiert, diese differenzieren sich wiederum in Herzzellen, Endothelzellen und andere.“

Das extrazelluläre Material wie etwa Strukturproteine wurde demnach zu Hydrogelen verarbeitet, die dann mit den verschiedenen Zelltypen vermischt wurden. Aus diesen „Bio-Tinten“ erzeugte der 3D-Drucker demnach dann das Mini-Herz.

Binnen eines Jahres sollen solche Herzen in Tierversuchen getestet werden, bei Hasen oder Ratten. Foto: Ilia Yefimovich

„Das Herz ist komplett kompatibel mit dem Patienten, weil es aus seinem eigenen Gewebe geschaffen ist, und wird deshalb keine Immun-Gegenreaktion auslösen“, sagte Dvir. „Es ist das erste Mal, dass ein ganzes Herz mit Zellgewebe und Blutgefäßen gedruckt wurde.“ In ähnlichen Versuchen seien bisher nur synthetische Stoffe oder anderes natürliches Gewebe verwendet worden.

Nun wollen die Forscher den Prototypen in einem speziellen Bioreaktor reifen zu lassen. Binnen eines Jahres sollen solche Herzen in Tierversuchen getestet werden, bei Hasen oder Ratten. Bis zu einem möglichen klinischen Einsatz beim Menschen dauere es noch viele Jahre, sagte Dvir.

Bis Herzen aus dem 3D-Printer aber tatsächlich für Transplantationen bei Menschen zur Verfügung stehen, sind nach Angaben der Forscher noch einige Probleme zu überwinden. Eine Herausforderung ist demnach, genügend Gewebe nachzubilden, um ein Herz in der richtigen Größe zu erzeugen. Auch wissen die Forscher noch nicht, wie sie alle, auch die kleinsten, Blutgefäße drucken sollen.

„Vielleicht gibt es in zehn Jahren in den besten Krankenhäusern weltweit Organ-Drucker, und die Verfahren werden routinemäßig angewandt“, sagte Dvir. Doch glaube er, dass die Krankenhäuser zunächst weniger komplizierte Organe drucken und transplantieren – und nicht Herzen. (dpa/afp)

Studienleiter Prof. Tal Dvir von der Universität Tel Aviv. Foto: Ilia Yefimovich