Forscher der University of California sind einer revolutionären Methode auf der Spur, um neue Herzmedikamente in Zukunft möglichst ungefährlich testen zu können. Hierfür haben sie aus menschlichen Stammzellen winzige Strukturen gezüchtet, die von den Grundfunktionen her im Wesentlichen primitiven, schlagenden «Mini-Herzen» ähneln. Diese sollen sich aufgrund der Ähnlichkeiten zum normalen menschlichen Herzen besonders gut für Medikamententests eignen sowie Forschern einen besseren Einblick in die Herzentwicklung geben und dadurch vielleicht auch helfen, Herzdefekten vorzubeugen.
Noch viel Arbeit zu erledigen
«Mithilfe dieser Methode könnte es eines Tages vielleicht sogar möglich sein, bestimmte Teile eines Herzens heranzuzüchten, die bei Herzoperationen als Flickstücke fungieren könnten», zitiert «LiveScience» Bruce Conklin, Mediziner am Gladstone Institute of Cardiovascular Disease der Universität von Kalifornien. Bis dahin sei aber noch viel Arbeit zu erledigen, meint der Co-Autor der Studie. Für die Herzforschung sind diese Mini-Herzen aber schon jetzt sehr interessant. «Diese Strukturen können nämlich als Modell herhalten, um die Herzentwicklung zu veranschaulichen und im Fall von Problemen die bestmöglichen Lösungswege zu finden», so Conklin.
Im Moment sieht der Experte den grössten Nutzen aber vor allem im Bereich von Medikamententests. «Unsere Ergebnisse zeigen, dass diese Strukturen sehr hilfreich sein könnten, um neue Medikamente zu überprüfen, die sich noch in der Testphase befinden. Mit ihrer Hilfe könnten gefährliche Nebenwirkungen und unangenehme Tierversuche vermieden werden», ist der Experte überzeugt.
Sicherheit für Schwangere
Zur Herstellung ihrer kleinen Mini-Herzen griffen Conklin und sein Team auf sogenannte pluripotente Stammzellen zurück. Diese besitzen die Fähigkeit, sich zu jedem Zelltyp eines Organismus entwickeln zu können, da sie noch auf keinerlei bestimmten Gewebetyp festgelegt sind. Wenn sie im Labor gezüchtet werden, wachsen sie normalerweise in schichtenförmigem Gewebe aus. Im aktuell vorgestellten Forschungsprojekt wurde der Wachstumsprozess derart verändert, dass sie kleine Strukturen bilden, die innen einen Hohlraum mit Herzzellen aufweisen.
Als die Wissenschaftler die Mini-Herzen dem bekannten herzschädigenden Schlafmittel Thalidomid aussetzten, bemerkten sie, dass dadurch auch die Entwicklung der Strukturen gravierend beeinträchtigt wird. Conklin: «Die am häufigsten auftretenden Defekte bei der Geburt betreffen das Herz. Deshalb ist es auch so ungemein wichtig, dass wir gerade während der Schwangerschaft für eine ausreichende Medikamentensicherheit sorgen. Jedes Jahr werden rund 280'000 Frauen mit Medikamenten konfrontiert, die ein potenzielles Risiko für ihre Sprösslinge darstellen.» (pte)