Das haben wir vor
Ein Einkammerherz kann leider noch nicht geheilt werden. Durch die sogenannte Fontan-Operation wird bei diesen Herzen die zur Verfügung stehende Herzkammer des Kinderherzens dazu eingesetzt, sauerstoffreiches Blut in den Körperkreislauf zu pumpen. Das sauerstoffarme Blut wird direkt und ohne vorgeschaltete Kammer in die Lunge geleitet. Dieses palliative Fontan-Prinzip wird seit Ende der 1960er Jahre angewendet. Mittel- und langfristig bereitet die fehlende Kammer den empfindlichen Kinderherzen jedoch große Probleme, Komplikationen sind deshalb leider keine Seltenheit. Sie wollen wir mit unserem interdisziplinären Projekt angehen und bekämpfen.
Auf Basis des Prinzips des "tissue engineering" wird eine bioartifizielle Herzkammer entwickelt. Sie besteht aus lebenden menschlichen Herzmuskelzellen und kann sich daher auch zusammenziehen. Durch die Einbringung von solchen bioartifiziellen Klappen in die Herzen kleiner Patienten wird ein gerichteter Blutstrom erzeugt. Die neue künstliche Herzkammer soll ein Teil des verbrauchten Blutes aktiv in die Lunge pumpen und so die in manchen Fällen tödlichen Komplikationen verhindern, die aus dem passiven Blutstrom des Fontan-Kreislaufs resultieren.
In Laboren in Aachen und Hamburg werden bereits lebende Herzmuskelzellen entwickelt, die zu einer biologischen Herzkammer heranwachsen, einem kontraktilen Fontan-Tunnel. Die Forscher in den beiden Städten kooperieren intensiv, um dieses Ziel zu erreichen: Zurzeit arbeitet das Aachener Helmholtz Institut an der Klappenentwicklung für die Herzkammer, während am UKE Hamburg die Schlauchstruktur optimiert wird. Ziel ist es, kleinen Herzpatienten das Leben leichter zu machen und Folgeerkrankungen zu minimieren.
Das haben wir bereits erreicht
Dem Hamburger Team ist es gelungen, eine selbst schlagende Kammer aus stammzellenbasierten Herzmuskelzellen zu generieren, die in der Lage ist, eine geringe Kraft aufzubauen. Auf dieser Basis werden in einer zweiten Phase Versuchsreihen durchgeführt, um unter anderem festzustellen, welche konstruktiven Bedingungen gegeben sein müssen, um die Kraftentwicklung und die Stabilität der Konstrukte zu optimieren.
„Durch die erzielten Fortschritte sind wir zuversichtlich, mit weiteren Experimenten fortzufahren, einschließlich der Herstellung eines standardisierten elektrogesponnenen Konstrukts, das dann auch mit Zellen besiedelt und einige Wochen in vitro kultiviert werden kann“, erklären die Projektverantwortlichen Prof. Dr. Jockenhövel und Dr. Sachweh.
„Nunmehr ist es uns gelungen, eine „lebende“ Herzkammer zu „züchten“, die selbstständig schlägt. Trotz dieser bahnbrechenden Entwicklung sind noch viele Schritte erforderlich, bis diese zum Einsatz im Patienten bereit ist. Bisher ist diese Herzkammer noch sehr klein (ca. 1.8 cm Länge, 6 mm Innendurchmesser, 1 mm Wandstärke) und wird gerade verschiedenen Labortests unterzogen. Wenn hier bestimmte Voraussetzungen erfüllt sind, können wir größere Kammern herstellen und diese weiterentwickeln. Wir sind jetzt an einem Punkt angelangt, wo ein Erfolg sehr wahrscheinlich wird“, betont Dr. Sachweh.
Mit einer Optimierung des verwendeten 3D-Druckverfahrens konnten in den Jahren 2023 und 2024 Stützelemente des künstlichen Gewebes mit einer extrem dünnen Wandstärke von nur 0,3 mm effizienter und zeitsparender produziert werden. So wurde die Fehleranfälligkeit beim Herstellungsprozess deutlich reduziert.
Parallel wurde die Standardisierung der Herstellungsverfahren vorangetrieben, wodurch Einflüsse durch elektrische Stimulation auf die künstlichen Gewebestrukturen künftig besser analysiert werden können. Diese Eigenschaften und die allgemeine Kultivierung des Gewebes werden in den kommenden Monaten in Versuchsreihen untersucht, für die aktuell Kontrollgruppen etabliert werden.
Unser Forschungsprojekt in der Wissenschaft
Sie wollen mehr über unser Forschungsprojekt zu Fontan-Tunneln erfahren?
Wenn Sie weitere Informationen über unser Engagement für kleine Patienten mit angeborenem Herzfehler in Österreich erhalten wollen, können Sie mich jederzeit anrufen. Gern erkläre ich Ihnen auch, was Ihre Spenden bewirken und welche Projekte die Stiftung KinderHerz derzeit ebenfalls fördert.
Mit Ihrer Spende zum Erfolg: So setzen wir uns für herzkranke Kinder ein.
Um konkrete Erfolge in Kinderherz- und Notfallmedizin zu erreichen, fördern wir praxisnahe Forschungs- und Schulungsprojekte an renommierten Kliniken in Deutschland und Österreich. Die Förderung von Projekten ist von den Verantwortlichen bei der Stiftung KinderHerz zu beantragen. Anschließend werden sie bei uns intensiv geprüft, diskutiert und auch optimiert. Erst wenn alles stimmig ist, wird ein Antrag bewilligt.
Medizinische Fachausdrücke sind nicht jedem geläufig. Daher achten wir darauf, unseren Spendern den aktuellen Projektstand auf unserer Website und in Newslettern auf verständliche Art und Weise zu vermitteln. So erhalten alle, die der Stiftung nahestehen und sie unterstützen, einen fundierten Einblick in die von ihnen ermöglichte Forschungsarbeit.
Bei allen geförderten Forschungsprojekten ist es essentiell, dass sie zeitgerecht und strukturiert abgeschlossen werden. Dafür sorgen wir mit einer genauen Schlussprüfung. Danach berichten wir darüber, wie das Projekt während der Laufzeit die Heilungschancen und die Lebensqualität herzkranker Kinder verbessert hat. Parallel werden Ergebnisse geeigneter Projekte als Artikel bei wissenschaftlichen Medien durch die Verantwortlichen eingereicht und auch oft veröffentlicht. Besteht das Potential zu einem Folgeprojekt, stimmen wir dessen Chancen eng mit ihnen ab und erarbeiten gemeinsam nachhaltige Lösungen für weitere Fördermöglichkeiten.
