BioPacer: Ein biologisches Implantat für Kinderherzen

Tobis Herz schlägt zu langsam. Die Reizleitung in seinem Herzen ist gestört. An der RWTH Aachen wird nun erforscht, wie ein körpereigenes Implantat den herkömmlichen Herzschrittmacher ersetzen kann. 

Projektort:
Uniklinik RWTH Aachen, Klinik für Kinderkardiologie 

Zeitplan:
BioPacer Teil 3
(01.01.2020 - 31.12.2021)
BioPacer Teil 4
(01.10.2020 bis Frühjahr 2022)

Projektleitung:
Prof. Jockenhövel,
Prof. Kerst

Fördervolumen:
Teil 3: 119.050 €
Teil 4: 101.700 €

Herzerkrankungen schränken die Lebensqualität von Kindern stark ein

Gerne würde der kleine Tobi mit seinen Freunden auf den Spielplatz gehen, klettern, laufen, springen. Doch seine Mutter hat zu viel Angst. Tobi ist herzkrank. Derzeit sind an die 50 verschiedene angeborene Herzfehler bekannt. So kann es sein, dass das Herz eines Kindes seine Funktion als Pumpe nicht optimal erfüllt. Eine sogenannte AV-Blockierung verhindert die Überleitung des Reizes vom körpereigenen Schrittmacher, dem Sinusknoten, auf die Herzkammer und sorgt für die Verminderung der Herzleistung.

Die Folgen können lebensbedrohlich sein: Herzrhythmusstörungen mit Symptomen wie Herzrasen, Herzstolpern, Schwindel oder plötzliche Bewusstlosigkeit. Das Rumtoben auf dem Spielplatz muss ausfallen.

„Ein Herzschrittmacher ist eines der größten Unglücke für ein herzkrankes Kind“

Univ. Prof. Dr. Gunter Kerst

Die Implantation eines Herzschrittmachers ist für kleine Kinder eine enorme Belastung

In der Medizin liegt die Lösung auf der Hand: Jährlich werden in Deutschland etwa 110.000 herkömmliche Herzschrittmacher bei Kindern und Erwachsenen implantiert. Die im Vorhof platzierte Sonde sorgt für eine konstante Stimulierung der Herzkammer durch elektrische Impulse. Für erwachsene Patienten ist das oftmals ein lebensrettender Eingriff. Nachfolgebehandlungen wie ein regelmäßiger Geräteaustausch zum Batteriewechsel oder das Risiko von Infekten durch die Elektroden wiegen da meist weniger schwer.

Anders bei kleinen Kindern. Die Implantation eines Herzschrittmachers ist ungleich komplizierter, weil der Platz in ihrem Brustkorb sehr begrenzt ist. Die Platzierung der Elektroden ist eine große Herausforderung – und wenn die kleinen Patienten wachsen, müssen diese nicht selten neu positioniert werden. Für die Kinder ist ein Weg mit etlichen Operationen vorgezeichnet. 

Unter dem Mikroskop werden die ersten BioPacer-Fasern betrachtet

Im Labor wird sorgfältig geforscht

Hier wird ein spezielles Gelbinder-Shield hergestellt

Aus patienteneigenen Zellen entwickelt: biologische Herzschrittmachersysteme

Der "BioPacer" aus körpereigenen Zellen soll den herkömmlichen Herzschrittmacher bei Kindern ablösen - und Sie können dabei helfen!

Übrigens: Mit 88 Euro können Sie eine
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Für das Team um Projektleiter Prof. Dr. Stefan Jockenhövel vom Helmholtz Institut für Biomedizinische Technik der RWTH (Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule) Aachen sind körpereigene, mitwachsende biomedizinische Implantate die Lösung: "BioPacer". „Tissue Engineering“ ist die künstliche Herstellung biologischer Gewebe durch Kultivierung körpereigener Zellen. Um das mal etwas weniger medizinisch zu beschreiben: Aus dem Blut der kleinen Patienten werden Zellen entnommen, aus denen man im Labor quasi biologische Kabel herstellt, die die Impulse im Herzen weiterleiten können. Ohne AV-Block. Und da diese Leitungen aus den Zellen des Körpers bestehen (und zudem kontinuierlich einen entzündungshemmenden Wirkstoff freisetzen), sind Abstoßungsreaktionen unwahrscheinlich - und sie wachsen mit. Zudem sind keine zusätzlichen Impulse nötig, es entfallen also der Einsatz eines herkömmlichen Herzschrittmachers sowie der regelmäßige Batteriewechsel. 

Die bisherigen Forschungsschritte haben sich als sehr erfolgreich und effektiv erwiesen. Des Weiteren zeigen auch die Versuche bei den Zellen, die das Einwachsen des BioPacers optimieren, äußerst zufriedenstellende Ergebnisse.

Helfen Sie uns, auch dieses Projekt zu realisieren.

Es soll ein biologisches Elektrokabel zur Behandlung der AV-Blockade hergestellt werden. Dieses „Kabel“ würde die Übertragung des Schrittmachersignals von den Vorhöfen zur Herzkammer ermöglichen.

 Prof. Dr. Stefan Jockenhövel

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Roland Marzoch
Projektleitung Förderbereiche und Spenderkommunikation

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Dieser Förderbericht „BioPacer Aachen“ gibt Aufschluss über den aktuellen Stand der Forschung und über neue Erkenntnisse, Fortschritte und Zwischenergebnisse des Förderprojektes.

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