Ein biologischer Schrittmacher
Die Petrischale im Labor der Herzchirurgie in der Rostocker Universitätsklinik ist unscheinbar. Das ändert sich, wenn der Biologe Robert David die Schale unter dem Mikroskop betrachtet. Kleine, zuckende Zellaggregate sind zu erkennen - bestehend aus Herzschrittmacherzellen von Mäusen. Sie schlagen wie bei einer gesunden Maus rund 500 Mal pro Minute. "Die Zellen kontrahieren synchron, sie sind miteinander gekoppelt. Wir haben eine Methode entwickelt, diesen hoch spezialisierten Herzmuskelzelltyp in hoher Reinheit aus Stammzellen
Herzschrittmacherzellen aus Stammzellen
Ziel ist, einen biologischen Herzschrittmacher zu entwickeln, der dem natürlichen System nahekommt und künftig eventuell künstliche Schrittmacher ersetzen kann. Ausgangsmaterial sind Stammzellen, aus denen normalerweise alle Körperzellen hervorgehen können. Die Schrittmacherzellen sind jedoch extrem selten.
Mithilfe von sogenannten Programmierungsfaktoren ist es David schon früher gelungen, die Ausbeute an Herzmuskelzelltypen deutlich zu erhöhen. Für die Herzschrittmacherzellen musste zusätzlich die Selektion auf eine spezifische Antibiotika-Resistenz erfolgen.
Der Ansatz könnte in den kommenden Jahrzehnten bei der Therapie von den häufigen Herzrhythmusstörungen helfen. Diese Störungen gehen vom Sinusknoten aus, einer nur aus einigen hundert Schrittmacherzellen bestehenden Region im Herzen, die als Rhythmusgeber fungiert.
Und trotzdem ein Fremdkörper
Die Technik von künstlichen Herzschrittmachern ist zwar gut entwickelt. Sie bleiben doch Fremdkörper, die Probleme verursachen können, sagt David. Sie reagieren im Gegensatz zum natürlichen Schrittmacher nicht auf Hormone. Diese bewirken etwa den natürlichen Anstieg der Herzfrequenz bei Aufregung oder körperlicher Belastung.
David ist Professor für Stammzellforschung am Zentrum für kardiale Stammzelltherapie (RTC) der Uniklinik Rostock, die sich unter dem Chef der Herzchirurgie, Gustav Steinhoff, zu einer führenden Einrichtung etabliert hat. So laufen Studien, in denen nach einem Infarkt Stammzellen in den geschädigten Herzmuskel injiziert werden.
Von klinischen Studien mit spezialisierten Herzschrittmacherzellen sind David und sein Team jedoch noch weit entfernt. Derzeit geht es darum, ihren Ansatz mit Mäusen auf humane Schrittmacherzellen zu übertragen. Eine weitere Perspektive ist die Verwendung der Zellen zur Medikamententestung in der Kulturschale - dies könnte eine deutliche Reduzierung von Tierversuchen ermöglichen.
von Joachim Mangler, dpa
