Forschungen an der Universität von Tel Aviv haben es nun erstmalig geschafft ein mit Hilfe von 3D-Druck hergestelltes Herz erfolgreich aus den Zellen eines Patienten herzustellen.
Dadurch, dass man sich statt eines Spenderherzens an den körpereigenen Zellen, der eigenen Biochemie und den anatomischen Proportionen des Betroffenen bedient, ist auch die Wahrscheinlichkeit, dass das neue Herz vom Körper abgestoßen wird verschwindend gering.
Bis zum jetzigen Zeitpunkt war es nur möglich einzelne Venen mit 3D-Druck zu bauen.
"Dieses Herz besteht aus menschlichen Materialien wie Proteinen und Zucker. Diese menschlichen, patientenspezifischen Bestandteile dienen uns als natürliche Verbindung des Gewebes und können als Basis jedes medizinischen 3D-Drucks genutzt werden." sagte der Hauptverantwortliche Tal Dvir in einem Statement zu diesem Durchbruch.
In der Vergangenheit hat die Menschheit es geschafft mit Hilfe des 3D-Drucks die Struktur eines Herzens nachzubauen. Dies aber weder mit den Venen oder anderen Zellen. Das neue Ergebnis aus Tel Aviv zeigt das Potential des 3D-Drucks in der Medizin und wie er diese nachhaltig verändern wird.
In dem Magazin "Advanced Science" beschrieb das Forscherteam die eigene Arbeit.
Sie begannen damit bloses Fettgewebe herzustellen, welches beim Mennschen und beim Schwein gleich ist.
Anschließend wurden bestimmte Stammzellen ausfündig gemacht und dem Fettgewebe beigeführt.
Diese Stammzellen sollten nun im Fettgewebe dafür sorgen, dass 3 unterschiedöiche Körperschichten hergestellt werden können.
Deshalb nennt man diese Zellen auch "Masterzellen.
Sie bilden und produzieren neues Körpergewebe oder neue Körperzellen.
Die extrazelluläre Matrix - bestehend aus Kollagen und Glycoprotein - wurde zu einem Hydrogel gebaut und dann als druckerfarbe eingesetzt.
Die Zellen wurden mit dem Hydrogel gemischt und dann in Herz- oder Endothelzellen differenziert (diejenigen, die die innere Oberfläche von Blut und Lymphgefäßen auskleiden).
Obwohl die Ergebnisse des Team vielversprechend sind, erinnerte es das Magazin schnell daran, dass bei allem Fortschritt die Herzen noch nicht einsatzfähig sind. In diesem Stadium sei das Herz noch ein wenig zu klein, es habe etwa die Größe eines Hasenherzes
Für den Anfang würde das Erstellen eines menschlichen Herzens viel länger dauern und Milliarden von Zellen erfordern - nicht nur Millionen. Darüber hinaus verhalten sich die kirschengroßen Herzen nicht unbedingt wie Herzen, sondern müssen von den Forschern weiterentwickelt und "trainiert" werden, damit sie wie menschliche Herzen sind und eine Pumpleistung bilden. Derzeit können sich die Zellen zusammenziehen, arbeiten aber nicht zusammen.
Unabhängig davon ist die Entwicklung ein enormer Schritt für die Weiterentwicklung der Organtransplantation. Herzkrankheiten sind die häufigste Todesursache bei Männern und Frauen in den USA, wobei Herztransplantationen die einzige Behandlungsmöglichkeit für Patienten mit Herzinsuffizienz im Endstadium sind. Ein Mangel an Spendern erfordert nicht nur die Entwicklung neuer Strategien, sondern die Schaffung von Herzen, die mit der einzigartigen biologischen Zusammensetzung eines Patienten zusammenfallen, könnte das Risiko einer Abstoßung verhindern.
Wir bleiben als gespannt, welche Entwicklungen sich in den nächsten Jahren ergeben werden.