Herz aus 3D-Drucker weckt Hoffnung für Millionen
Ein Herz aus dem 3D-Drucker? Was sich utopisch anhört, könnte nach Meinung von Forschern der Universitäten Bayreuth und Erlangen-Nürnberg bald schon Wirklichkeit werden. Dank künstlich hergestellter Spinnenseide und 3D-Druck können sich Herzinfarktpatienten berechtigte Hoffnungen machen, das geschädigte Herzgewebe bald wiederherstellen zu können.
Nach Zahlen der Deutschen Herzstifung e.V. leiden rund 1,8 Millionen Menschen in der Bundesrepublik unter einer Herzschwäche(Herzinsuffizienz), worunter eine verminderte Pumpfunktion des Herzens zu verstehen ist. Diese ist entweder durch einen Herzfehler angeboren oder entsteht zum Beispiel durch Herzinfarkte oder durch Alkoholmissbrauch, wobei Herzmuskelzellen irreversibel zerstört werden.
Bild via AOK
Bislang wird versucht, die Symptome entweder medikamentös oder operativ zu bekämpfen, da bislang eine Methode fehlt, diese Zellen wiederherzustellen. Den Forschern um Prof. Dr. Thomas Scheibel(Biofabrikation) der Universität Bayreuth und Prof. Dr. Felix Engel(Experiementelle Nieren- und Kreislaufforschung) der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg ist es gelungen, Herzmuskelgewebe aus Spinnenseide zu entwickeln. In der Zeitschrift ‚Advanced Functional Materials‘ veröffentlichten die Forscher ihre Entdeckung, dass sich solch ein künstlich im Labor entwickeltes Seidenprotein für die Herstellung von Herzgewebe eignet.
Wesentlicher Bestandteil der künstlichen Fertigung des Herzgewebes ist nach Ansicht der Forscher Seide beziehungsweise deren Proteine, die der Seide ihre Struktur und ihre mechanische Festigkeit verleihen, die sogenannten Fibroine. Prof. Dr. Felix Engel konnte nachweisen, dass sich die Seide des Indischen Seidenspinners besonders gut als Gerüstmaterial eignet, um Herzgewebe herzustellen. Das Problem bestand allerdings darin, das besagte Protein in ausreichender Menge und gleichbleibender Qualität herzustellen.
Bild einer jungen Gartenkreuzspinne. Bild via Wikipedia
Der Uni Bayreuth sei es allerdings gelungen, ein rekombiniertes Seidenprotein der Gartenkreuzspinne in größeren Mengen und in gleichbleibender Qualität herzustellen, sagte Prof. Dr. Thomas Scheibel der Universität Bayreuth. Die Seide der Spinnen eignet sich hervorragend als Material für Biotinte, mit der gewebeähnliche Strukturen im dreidimensionalen Druck hergestellt werden können. Darüber hinaus bleiben bei diesem Verfahren die verwendeten lebenden Zellen von Mensch und Tier funktionstüchtig.
Spinnenseide ist der Schlüssel zur Wiederherstellung von geschädigtem Herzgewebe. Bild via UBT
Die beiden Forscher haben sich deswegen zusammengetan, um die Proteine der Kreuzspinnenseide weiter zu untersuchen. Die ersten Tests im Labor mit dem im Labor konstruierten Seidenprotein lieferte positive Ergebnisse, sodass sich Prof. Dr. Thomas Scheibel optimistisch zeigte, sehr bald funktionelles Herzgewebe künstlich herstellen zu können, wobei er einschränkte, dass dies auch davon abhänge, wann und wie diese Entwicklung in der Klinik ankomme.
Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie sowohl in der offziellen Pressemitteilung der Universität Bayreuth als auch in unserem sehr detaillierten Artikel über Organe aus dem 3D-Drucker.
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