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Medizin: Neuer Zelltyp könnte die Behandlung von Herzschäden revolutionieren

Erkrankungen des Herzens und ihre Folgeschäden gehören weltweit zu den häufigsten Todesursachen. Die Behandlung von Schäden am Herzen stellt eine medizinische Herausforderung dar, da Herzmuskelzellen sich nicht selber regenerieren können. Forscher des Gladstone Institute of Cardiovascular Disease sind nun jedoch einer Lösung des Problems einen großen Schritt näher gekommen.

Herzmuskel

Foto: Untitled, Charlotte Astrid, Flickr, CC BY-SA 2.0

Stammzellen reparieren Herzschäden

Die Forscher fanden einen Weg, einen neuen Zelttyp zu erschaffen, der per Transplantation Herzmuskelzellen ersetzen kann. Die dabei verwendete Methode kann getrost als revolutionär bezeichnet werden. Die Wissenschaftler fanden eine Möglichkeit, Stammzellen in ihrer Entwicklung zeitweise “einzufrieren”.

Herzkrankheiten führen zum Untergang von Herzmuskelzellen. Bei einem Herzinfarkt sterben mindestens eine Milliarde der Zellen, erklärt Dr. Sheng Ding, ein Professor des Instituts und Koordinator der Studie. Diese Zellen können weder vom Herz regeneriert werden, noch ist es möglich, sie mit neuen Herzmuskelzellen zu ersetzen. “Transplanted new heart cells into the patient’s heart don’t survive – within a day or two, most are lost”, so Ding.

Eine Möglichkeit, die Zellen zu ersetzen, wäre die Verwendung sogenannter Progenitor-Zellen. Diese weisen ähnliche Eigenschaften wie pluripotente Stammzellen auf, sind jedoch bereits teilweise differenziert, also darauf programmiert, sich zu einem bestimmten Zelttyp zu entwickeln, unter anderem zu Herzmuskelzellen.

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Foto: Ding et al./Cell Stem Cell

Studien an Menschen geplant

Sogenannte kardiovaskuläre Progenitorzellen entwickeln sich auf natürliche Art und Weise während der Entwicklung des Herzens im Embryo. Sie werden später alle nötigen Zellen im Herz ausbilden können, auch Herzmuskelzellen. Den Forschern gelang es, mit Hilfe verschiedener Wirkstoffe solche kardiovaskuläre Progenitorzellen aus Stammzellen im Labor zu züchten, indem sie die Entwicklung der Stammzellen künstlich unterbrachen.

Diese Zellen können sich nicht nur zu Herzmuskelzellen entwickeln, sondern sie können sich auch unbegrenzt vermehren. In Zukunft könnte daraus eine Methode entwickelt werden, um sich selbst regenerierendes biologisches Material in beschädigte Herzen zu transplantieren. Erste Versuche mit Mäusen, die einen Herzinfarkt hatten, waren bereits vielversprechend. 90 Prozent der eingesetzten Zellen transformierten sich zu funktionierenden Herzmuskelzellen. Sogar eine neue Blutversorgung wurde ausgebildet. Die benötigten Stammzellen konnten die Forscher aus Hautzellen gewinnen.

Die Forscher arbeiten nun daran, die Methode weiter zu perfektionieren, um im Anschluss Studien mit menschlichen Probanden durchführen zu können.

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