Perfekter Gewebe-Patch | Praxis-Depesche 7/2019

Ersatz-Herz aus dem 3-D-Drucker

Zum ersten Mal ist es Wissenschaftlern gelungen, ausschließlich auf Basis körpereigener Zellen per 3-D-Gewebedrucker dicke, vaskularisierte und perfusionsfähige Herz-Patches herzustellen. Dies könnte den Grundstein für die Herstellung patientenspezifischer Herztransplantate legen, die völlig ohne Immunmodulation und Trägermaterial auskommen.
Bereits heute bietet der 3-D-Gewebedruck die Möglichkeit, das verletzte Herzgewebe nach einem Infarkt wiederherzustellen. Dabei werden Herzzellen auf ein biodegradierbares Gerüst gepackt und der Patch dann in das bestehende Gewebe integriert, wo sich das Gerüst langsam zersetzt. Es geht aber auch ganz ohne diesen kritischen Schritt.
Aus Fettgewebe generierten israelische Forscher pluripotente Stammzellen, die sie zu kardialen Zellen ausdifferenzierten. Aus der extrazellulären Matrix des Gewebes stellten sie ein Donor-spezifisches Hydrogel mit blutgefäßbildenden Zellen her. Beides diente zusammen mit einer Gelatine als Druckertinte für den 3-D-Gewebedrucker, der daraus etwa 2 mm dicke und passgenaue vaskularisierte und kontraktile Patches herstellte. Um den Gewebe-Patch genau an den linken Ventrikel des Patienten anzupassen, wurde dessen Blutgefäßgeometrie anhand von CT-Scans und komplexen Berechnungen nachmodelliert.
Die Forscher gingen aber noch einen Schritt weiter. Mithilfe des 3-D-Druckers schafften sie es, perfusionsfähige „Mini-Herzen“ mit einem triaxialen Lumen herzustellen, die sich in ersten Experimenten als perfusionsfähig und robust erwiesen. Bis zum 3-D-Druck vollständiger transplantationsfähiger Ersatz-Herzen ist es aber noch ein langer Weg. OH
Quelle: Noor N et al.: 3D printing of personalized thick and perfusable cardiac patches and hearts. Adv Sci (Weinh) 2019; 6(11): 1900344

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