Das Züchten von künstlichen Herzklappen
Der Austausch der Herzklappen ist das am häufigsten verwendete chirurgische Verfahren und bringt es pro Jahr auf fast 250.000 Implantationen weltweit. Jedoch leiden ein Drittel dieser Patienten innerhalb von 10 Jahren an Problemen im Zusammenhang mit der Prothese. Bestehende Ventile, ob mechanische oder Bioprothesen, leiden unter einer begrenzten Lebensdauer und der Unfähigkeit zu wachsen oder repariert werden zu können. Dies ist von besonderer Bedeutung für die effiziente Behandlung von Neugeborenen mit angeborenen Herzfehlern. Die Wissenschaftler des EU-geförderten Projekts LIFEVALVE (Living autologous heart valves for minimally invasive implantable procedures) kombinierten Gewebe-Engineering und minimal-invasive Implantationstechnologie, um verbesserte Herzklappen zu erzeugen. Ziel war es, mit Gewebe-Engineering eine Herzklappe mit Reparatur- und Regenerationsfähigkeiten zu entwickeln, die die Notwendigkeit für weitere chirurgische Eingriffe minimiert. Die LIFEVALVE-Partner unternahmen umfangreiche Biomaterial-Charakterisierungen und Optimierungsverfahren, um eine Klappe auf Basis der Decellularisationstechnologie herzustellen. Dies umfasste die Züchtung der Zellen auf einem Gerüst und deren Kultivierung in einem Bioreaktorsystem, um Gewebe zu schaffen, das schließlich die Funktion des anfänglichen Gerüsts übernimmt. Die Wissenschaftler untersuchten verschiedene fetale und adulte Stammzellen auf ihre Fähigkeit, sich zu Herzgewebe zu differenzieren. Alle lebenden Zellen wurden schließlich entfernt und die Klappe zeigte eine gute Leistung nach der in vivo-Implantation bei Schafen. Ein biologisch abbaubares, selbstexpandierender Stent ergänzte die Implantation der Herzklappe aus dem Gewebe-Engineering. Als Material wurde biokompatible Poly-L-Milchsäure ausgewählt und die Implantation war minimal invasiv. Mithilfe eines speziellen Abgabesystems gewährleisteten die Wissenschaftler des Projekts ein sicheres Katheter-basiertes Einsetzen. Die Errungenschaften der LIFEVALVE-Studie stellen erhebliche medizinische Fortschritte auf dem Gebiet der Herzchirurgie und Prothetik dar. Obwohl die klinische Prüfung noch aussteht, erwartet man von dem neuen Konzept, das Leben von Patienten mit einem Herzklappenersatz zu verbessern und die damit verbundenen Kosten im Gesundheitswesen zu reduzieren.
Schlüsselbegriffe
Herzklappen, Herzkreislauferkrankungen, Implantationen, Herzfehler, Gewebe-Engineering
