Erstes Mikro-Herz aus Stammzellen gebildet

Wissenschaftlern gelingt es, winzige Kammern zu züchten, die sich wie beim echten Herzen bewegen

Von Cornelia Scherpe
17. Juli 2015

Forschern aus den USA ist ein echter Durchbruch in der Arbeit mit Stammzellen gelungen. Sie brachten die Stammzellen dazu, sich in die Zellen des Herzmuskels zu differenzieren und dabei im Zellverband zu schlagen.

In der Natur ist die Entwicklung des Herzens eine extrem komplizierte Angelegenheit. Bei der Entwicklung im Mutterleib benötigen die vorhandenen Stammzellen die idealen Bedingungen, um im Embryo ein schlagendes Herz zu werden. Neben biochemischen Impulsen im Inneren ist dafür auch die richtige Umgebung wichtig.

Mikro-Herzkammern aus dem Labor

Dies wurde Forschern klar, als sie die Stammzellen in eine einfache Petrischale gaben und trotz der passenden Impulse nichts geschah. Das Herz entsteht offenbar nur, wenn die Zellen nicht flach ausgebreitet sind, sondern ein Gerüst bekommen. Im Labor stellte man diesen Zustand her, indem die Wissenschaftler einen ringförmigen Träger nutzten.

Die Stammzellen wurden darauf angebracht und entwickelten sich tatsächlich innerhalb von 14 Tagen in echte Herzmuskelzellen. Doch damit nicht genug, die Zellen verbanden sich untereinander, sodass sich tatsächlich winzige Kammern bildeten, die sich wie beim echten Herzen bewegten. Man hatte also tatsächlich schlagende Mikro-Herzkammern im Labor gezüchtet.

Durchbruch im Kleinen

Mikro-Herzen dieser Art will man nun nutzen, um Wirkstoffe für Medikamente zu testen. Das lebende Modell dürfte besser geeignet sein als Tierversuche. Einen weiteren Einsatzzweck - wie etwa das Züchten eines komplexen Herzens zur Transplantation für Patienten - sehen die Forscher derzeit noch nicht.

Sie geben zu bedenken, dass ihr Mikro-Herz weit davon entfernt ist, realistische Mengen Blut aufzunehmen und zu pumpen. Dafür fehlt es an Kraft, denn ein echtes Herz leistet enorme Arbeit, die man noch nicht nachahmen kann. Der Durchbruch im Kleinen dürfte die Medizin jedoch auf den richten Weg führen und neue Grundlagenforschung ermöglichen.