Transplantationsmedizin Tote Herzen schlagen wieder

Man nehme ein krankes Organ, entferne alle Zellen und baue einfach frische hinein: Wissenschaftlern in den USA ist das an Ratten erstmals gelungen

"Biokünstlich" ist schon ein sonderbares Wort. Denn etwas, das biologisch und zugleich künstlich ist, kann es ja gar nicht geben! Oder doch? Immerhin schmückt das befremdliche Adjektiv jetzt einen Artikel im Fachjournal Nature Medicine . "Wie man die Plattform der Natur benutzt, um ein biokünstliches Herz zu schaffen".

Was dahinter steckt, ist tatsächlich ein Novum, vielleicht sogar eine kleine Sensation. Forscher von der University of Minnesota im amerikanischen Minneapolis haben aus einem toten Herz ein neues gemacht. Eines, das zuckt und pumpt, als habe es nie damit aufgehört. Das biologische daran sind die Materialien, die die Forscher für die Wiederbelebung benutzen: Sie nahmen ein echtes, nicht mehr lebendiges Herz, entfernten das tote Gewebe und füllten das verbliebene Bindegewebe - die Matrix - mit echtem, ganz neuen Gewebe aus Stammzellen. Alles bio also, bis auf das Verfahren. Die Natur spült Zellen selten mithilfe von Detergentien aus irgendwas heraus.

So aber machten es die Forscher mit den Herzen toter Ratten. Über einem Glaskolben ließen sie eine Chemikalienlösung durch die heraus präparierten, schlaffen Pumpmuskel strömen. Nach und nach lösten sich die roten Herzmuskelzellen, bis von den kleinen Nagerherzen nur noch eine weiße Hülle übrig war. Ein Gerüst aus Kollagen, das dem schlagenden Gewebe seine Form verpasst - und sich offenbar auch mehrmals verwenden lässt.

Der zweite, etwas heiklere Schritt war nun, das "dezellularisierte" Herzgerüst wieder mit Leben zu füllen. Doris Taylor und ihre Kollegen benutzen dafür Zellen aus ungeborenen Ratten oder Neugeborenen, sogenannte Progenitor-Zellen. Sie sind noch unfertig und deshalb anpassungsfähig, auch in fremder Umgebung, wie sich zeigte: In die leere Hülle der toten Ratten gefüllt, suchten sich die neuen Zellen einen Platz in der Matrix, formten neues Gewebe, und nach vier Tagen schließlich begannen sie das zu tun, was die fortgespülten toten Zellen einst getan hatten: Sie zuckten. Regelmäßig, wie es sich für ein Herz gehört. Nach acht Tagen fing das winzige Herz schließlich an zu pumpen.

Eines der verblüffenden Resultate der Neubesiedlung waren die fein verzeigten Blutgefäße, die sich genau an jenen Stellen der Matrix bildeten, an denen schon zuvor Adern gewesen waren. Wie Taylor und ihre Kollegen in Nature Medicine berichten, haben sie die Zellentfernung auch schon erfolgreich an Schweineherzen und an anderen Organen wie der Lunge, Leber und Nieren ausprobiert - damit werde deutlich, dass das Prinzip sich theoretisch auch für Herstellung menschlicher Organe anwenden lasse.