Stammzellen machen's möglich

Geschädigtes Herzgewebe kann ersetzt werden

Durch eine neue Methode gelingt es jetzt, Stammzellen in großen Mengen herzustellen und in Herzmuskelzellen umzuwandeln. Das eröffnet ganz neue Möglichkeiten in der Therapie von Herzinfarkt oder Herzinsuffizienz.

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HANNOVER. Bei Patienten mit Herzinfarkt oder Herzinsuffizienz könnte irreparabel geschädigtes Herzmuskelgewebe durch Gewebe aus dem Labor ersetzt werden.

Doch um Herzgewebe aus menschlichen pluripotenten Stammzellen (hPS-Zellen) zu züchten, werden Milliarden an Zellen benötigt.

Nun wurde eine Methode entwickelt, die es ermöglicht, solche großen Mengen an hPS-Zellen herzustellen und diese auch gleich in Herzzellen umzuwandeln (Stem Cell Reports 2014, 3 (6): 1132-1146).

Zellen schwimmen in einer Nährlösung

Die Zellen schwimmen dabei als Zellaggregate unter ständigem Rühren in einer Nährlösung und wachsen nicht wie in der Zellkultur üblich auf der Oberfläche einer Kulturschale, teilt die Medizinische Hochschule Hannover (MHH) mit.

Auf diese Weise können in einem Bioreaktor mit 100-Milliliter Kulturvolumen 40 Millionen Herzmuskelzellen erzeugt werden, aus denen die Forscher im Labor künstliches Herzgewebe herstellten.

Die Methode eröffne neue Wege für die Entwicklung regenerativer Zelltherapien, für die künstliche Herstellung von Geweben und für bessere Strategien bei der Medikamentenentwicklung, so die Mitteilung.

Damit sei man der therapeutischen und industriellen Anwendung von hPS-Zellen wieder ein Stück näher gekommen. Vor dem klinischen Einsatz müssten jedoch noch kritische Sicherheitsaspekte geklärt werden.

Die Anwendung der erzeugten Zellen für die Untersuchung unerwünschter Nebeneffekte von Medikamenten sei hingegen bereits in vollem Gange.

Die Zellen werden zunächst in kleinem Maßstab in einer Multiwellplatte herangezogen, dann in Erlenmeyerkolben und anschließend in Bioreaktoren überführt.

Vorteil: Es können große Mengen produziert werden

Die Methode habe gegenüber der konventionellen Zellkultur den großen Vorteil, dass der Kulturmaßstab relativ leicht vergrößert werden kann, um effizient große Zellmengen zu produzieren.

Die herangezogenen pluripotenten Stammzellen konnten dann durch die Aktivierung des Wnt-Signalwegs effizient in Herzmuskelzellen umgewandelt werden.

Im nächsten Schritt seien eine weitere Verbesserung des Zellertrags und die Übertragung in einen zehnfach größeren Kulturmaßstab in 1000-Milliliter Bioreaktoren geplant.

Im Prinzip ließen sich dann innerhalb von 14 Tagen genügend Zellen in einem Reaktor produzieren, um den Verlust an Herzmuskelzellen eines Patienten nach Herzinfarkt, daher etwa ein bis zwei Milliarden Zellen, auszugleichen. (eb)

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