Internationales Projekt zur Reparatur des Herzens

Bei einem Herzinfarkt oder anderen Herzerkrankungen können Milliarden von Zellen im Herzmuskelgewebe unwiderruflich verloren gehen. Dieses Gewebe zu ersetzen und somit die Herzfunktion wieder zu verbessern – das ist das Ziel des Projektes „Tools and Technologies for breakthrough in heart therapies“ (TECHNOBEAT). In diesem neuen Netzwerk arbeiten Forscherteams von acht Partnerinstitutionen aus Europa und Israel zusammen, koordiniert von Dr. Robert Zweigerdt, Medizinische Hochschule Hannover (MHH), Leibniz Forschungslaboratorien für Biotechnologie und künstliche Organe (Lebao) und Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie (HTTG). Die Europäische Union (EU) finanziert das vier Jahre dauernde Projekt mit knapp sechs Millionen Euro. Für die Projektkoordination und für eigene Forschungsarbeiten erhält die MHH davon mehr als 1,2 Million Euro. Darüber hinaus bekommt die MHH jetzt mehr als 1,6 Millionen Euro weitere Unterstützung von der EU für Beteiligungen an anderen Forschungsprojekten.

MHH weltweit führend bei Produktion menschlicher Herzmuskelzellen aus Stammzellen

„Im Rahmen von TECHNOBEAT wollen wir die Bioreaktor- und Zellanalyse-Technologie noch verbessern, damit wir Herzmuskelzellen in ausreichender Menge und klinisch relevanter Qualität bekommen“, beschreibt Dr. Zweigerdt ein erstes Ziel des Projektes. Die Herzzellen züchten die Forscher aus menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPS-Zellen). Sie werden mit der Technik des sogenannten „Reprogrammierens“ aus Nabelschnurblut oder Bindegewebe gewonnen und so verändert, dass sie sich in jeden Zelltyp weiterentwickeln können. Erst Ende des Jahres 2014 Jahr hatte Dr. Zweigerdt gemeinsam mit Lebao-Direktor Professor Dr. Ulrich Martin und HTTG-Direktor Professor Dr. Axel Haverich weltweit einmalige Methoden zur Produktion menschlicher Herzmuskelzellen aus hiPS-Zellen in Bioreaktoren entwickelt.

Die Herzmuskelzellen kombinieren die Forscher anschließend mit anderen Zelltypen, die Bindegewebe und Blutgefäße bilden: Aus einigen tausend Zellen sollen kleine kugelförmige Gewebestücke mit einen Durchmesser von etwa einem halben Millimeter entstehen. Diese sind markiert, um erkennen zu können, ob sie im anschließenden Tierversuch an der richtigen Stelle im Herzen ankommen, dort bleiben und sich integrieren. „Wir führen auch Kontrollen durch, bei der wir reine Herzmuskelzellen verwenden. Denn noch ist nicht klar, ob die Kombination von Zellen besser ist als reine Muskelzellen“, sagt Dr. Zweigerdt. Da Sicherheitsaspekte bei Zelltherapien eine zentrale Rolle spielen, beobachten die Forscher dabei, ob während der Massenproduktion von Zellen genetische Veränderungen auftreten und ob die Transplantation der Zellen möglicherweise Herzrhythmusstörungen induziert oder zu Tumoren führt.

Die akademischen TECHNOBEAT-Partner sind das Leiden University Medical Center (Niederlande), die Paracelsus Medizinische Privatuniversität Salzburg (Österreich), die University of Sheffield (Großbritannien) und die University Medical Center Utrecht (Niederlande). Industriepartner sind DASGIP-Eppendorf (DASGIP Information and Process Technology GmbH, ein Unternehmen der Eppendorf AG Hamburg), OVIZIO (Imaging Systems NV / SA, Belgien) und KADIMASTEM (Kadimastem Ltd., Israel).