Wie steht es mit Herzklappen aus Kunststoff – kann man diese nicht bei Kindern verwenden?

Der Einsatz von Kunststoffklappen hat den großen Nachteil, dass man das Blut verdünnen muss. Dünneres Blut führt zu einem größeren Blutverlust bei Verletzungen. Das ist bei Kindern häufig problematisch, weil sie natürlich spielen, Fahrrad fahren und Sport treiben. Dabei kann es jedoch schnell zu größeren Blutungen oder Hämatomen kommen. Außerdem besteht bei Kindern, die mechanische Herzklappen tragen, aus bestimmten Gründen eine verstärkte Gefahr, dass Thromben, also kleine Blutgerinnsel, entstehen. Diese Thromben können Schlaganfälle und Hirnblutungen auslösen.

Wie häufig werden Kinder mit Herzfehlern geboren?

In Deutschland kommen ungefähr sechs- bis siebentausend Kinder pro Jahr mit einem Herzfehler auf die Welt. Das entspricht etwa 0,7 bis 0,9 Prozent aller Neugeborenen.

Was bedeutet es für die Kinder, einen solchen angeborenen Fehler zu haben?

Sie können dadurch lebenslang chronisch krank sein. Es ist aber auch möglich, dass es sich nur um einen kleinen Defekt handelt, der chirurgisch schnell zu korrigieren ist. Dann können die Patienten ein ganz normales Leben führen. Viele sind jedoch nicht zu behandeln, indem man die gewöhnliche Anatomie bei ihnen herstellt. In diesen Fällen werden stattdessen Kreislaufverhältnisse geschaffen, die zumindest günstiger sind als jene, die sie bei der Geburt hatten. Die Kinder können damit alt werden, entwickeln jedoch im Erwachsenenalter oft spezifische Probleme mit ihrem Herzfehler. Dabei handelt es sich beispielsweise um Herzrhythmusstörungen oder Klappenfehler, die dann wiederum korrigiert werden müssen.

Wie kann man diesen Patienten helfen und diese Folgeerkrankungen unterbinden?

Sinnvoll wäre es, wenn die Klappe mitwachsen würde. So müsste sie nicht operativ wieder ausgetauscht werden, wenn das Kind – und damit auch sein Herz – wächst. Eine mitwachsende Prothese müsste im Idealfall nur einmal implantiert werden und würde sich dann in das umliegende Gewebe integrieren. Sie sollte so dieselben biologischen Funktionen übernehmen wie eine normale, gesunde Klappe. Eine solche Prothese herzustellen, ist unser Ziel.

Die Firma Matricel verwendet Kollagen von Schweinen, denn deren Kollagen-Struktur ist laut Ingo Herschel, Biochemiker und Geschäftsführer der Matricel GmbH, der menschlichen sehr ähnlich. Wenn das Schweine-Kollagen gesäubert und aufgearbeitet wurde, ist es nicht mehr schädlich und das Kollagengerüst wird im menschlichen Körper vollständig abgebaut, wenn die Zellen das neue Gewebe produzieren.

Diese Methode wird beispielsweise überall dort eingesetzt, wo körpereigenes Knorpelmaterial zerstört ist beziehungsweise gänzlich fehlt. Chirurgen können auf diese Weise bei einer Operation von Knorpelschäden im Kniegelenk an die betroffene Stelle eine mit Knorpelzellen besiedelte Matrix platzieren, die dann dafür sorgt, dass sich dort wieder neues Knorpelgewebe bildet. “Seit 2002 ist dieses Verfahren bei mehreren tausend Patienten in Europa und Australien erfolgreich klinisch eingesetzt worden”, wie Herschel erzählt.

Andere erfolgversprechende Anwendungsgebiete sind die Regeneration von Haut nach schweren Verbrennungen und in der Zahnmedizin die Regeneration von Kieferknochen, die sich beispielsweise durch Paradontose oder langjähriges Tragen von Prothesen zurückgebildet haben. Untersuchungen diese Technologie bei Rückenmarksverletzungen einzusetzen, befinden sich noch in der Anfangsphase.

Matricel kooperiert unter anderem mit der Freien Universität Amsterdam, dem dort nahe gelegenen Brandwundenzentrum und dem Fraunhofer-Institut für Lasertechnik in Aachen.

Ein weiterer Meilenstein in Bezug auf einen auf Stammzellen aus Nabelschnurblut basierenden neuen Therapieansatz ist einem Forscherteam der Klinik und Poliklinik für Herzchirurgie an der Universität Rostock gelungen. Im Rahmen einer Studie wollten die Wissenschaftler um Dr. med. Can Yerebakan untersuchen, wie sich die Stammzelltherapie bei der Fallot’schen Tetralogie, einem schweren angeborenen Herzfehler, auswirkt. In einem weltweit bisher einmaligen Großtierversuch konnte dabei nachgewiesen werden, dass die Transplantation körpereigener Stammzellen aus Nabelschnurblut die Herzfunktion verbessert.

Die Fallot’schen Tetralogie ist unter anderem durch eine Verdickung der Muskulatur der rechten Herzklappe, eine Verengung der Ausflussbahn der rechten Herzkammer und ein Loch in der Kammerscheidewand gekennzeichnet. Folge dessen ist, dass nicht genügend Sauerstoff aufgenommen werden kann. Daher müssen die betroffenen Kinder sich oft bereits im ersten Lebensjahr einer Operation unterziehen. Diese bewirkt jedoch keineswegs, dass die Funktionsfähigkeit der Herzklappe in gleicher Weise gewährleistet werden kann, wie dies bei einem gesunden Kind der Fall ist. Da die Fallot’sche Tetralogie etwa zehn Prozent aller angeborenen Herzerkrankungen ausmacht, ist es Ziel der Forschung, eine effektivere und die kleinen Patienten weniger beeinträchtigende Behandlungsmethode zu entdecken. Das Rostocker Forscherteam ist diesbezüglich auf einem guten Weg.

In dem Experiment wurden Stammzellen aus Nabelschnurblut, die zuvor im Forschungslabor isoliert worden sind, den Schafen direkt in den Herzmuskel injiziert. Bereits nach drei Monaten konnte bei diesen Tieren eine Verbesserung der Herzleistung um 20 Prozent nachgewiesen werden. ”Da wir im Tierversuch keinerlei Nebenwirkungen der Therapie beobachtet haben, könnte man jetzt eine klinische Studie zu diesem Thema konzipieren.”, erklärt der Leiter der Rostocker Forschungsgruppe Dr. med. Can Yerebakan.

Bis dieser neuer Therapieansatz auch in der Humanmedizin zum Einsatz kommt, wird es wohl noch ein paar Jahre dauern. Aufgrund der bisherigen Erkenntnisse auf diesem Gebiet raten die Experten jedoch dazu, Nabelschnurblut auch jetzt schon einlagern zu lassen, insbesondere dann, wenn bei dem Ungeborenen der Verdacht auf einen Herzfehler besteht.

Welche Krankheiten kann man mit den Stammzellen aus dem Blut behandeln?
Generell geht es vorrangig um bösartige Erkrankungen der Blutbildung, z.B. Leukämie und angeborene Blutarmutskrankheiten oder bestimmte genetische Erkrankungen.

Könnten Sie uns mehr zu den Einlagerungsformen erzählen?
Hier gibt es eine besonders wichtige Unterscheidung: Man kann Stammzellen entweder für allogene Transplantationen einlagern, das heißt sie werden gespendet, oder für autologe Übertragungen, das heißt für die eigene Verwendung. Je nach Krankheit ist der Einsatz von körpereigenem oder fremdem Material indiziert. (Auch bei allogenen Transplantationen ist es von Vorteil, wenn möglichst viele Merkmale übereinstimmen.)

Neuerdings gibt es bei einigen Nabelschnurblutbanken die Möglichkeit, dass das Blut zwar privat eingelagert wird, für eine autologe Transplantation, dies jedoch mit einer Spendeoption verknüpft ist. Somit könnte man sich später auch für eine allogene Übertragung entscheiden. Was halten Sie davon?

Ich finde es gut, dass auf diese Weise der scheinbar unüberwindliche Gegensatz zwischen den beiden Arten der Nabelschnurblut-Einlagerung aufgelöst wird. So können tatsächlich beide Aspekte miteinander verbunden werden – die Konservierung für allogene und für autologe Transplantationen.

Apropos autolog: Es gibt eine veraltete Richtlinie der Bundesärztekammer von 1999, die immer noch von Kritikern  zitiert wird. Darin heißt es unter anderem, dass es für die autologe Aufbewahrung keine medizinische Indikation gebe – eine Aussage, die inzwischen überholt ist. Warum, denken Sie, wird diese Information nicht erneuert?
In der Medizin müssen Richtlinien, die irgendwann einmal im Konsens erarbeitet wurden, natürlich von Zeit zu Zeit überarbeitet werden. Wir haben das beim Thema Nabelschnurblut in der Schweiz bereits getan, weil uns neue Informationen vorlagen. Ich denke, dass das auch in Deutschland über kurz oder lang passieren wird. Dazu müssen die Ärzte aktiv werden.

Der Nabelschnurblut-Experte Dr. Martin Imhof ist Vorsitzender des Vereins zur Förderung der Zelltherapie in Österreich. Der gebürtige Wiener arbeitet als Geburtsmediziner und Oberarzt im Krankenhaus Weinviertel Korneuburg und kennt sich im Bereich der Stammzellforschung bestens aus. Im Interview legt der Mediziner die vielfältigen klinischen Forschungsprojekte dar, in denen er sich engagiert, zum Beispiel bei der Hormonersatztherapie oder der Transplantation von Eierstockgewebe. Außerdem erläutert Dr. Imhof, wie vor einigen Jahren die frühen Ansätze der Zelltherapie im Bereich der Herzchirurgie aussahen und was sich seitdem verändert hat.

Sie sind Vorsitzender des Vereins zur Förderung der Zelltherapie. Warum engagieren Sie sich dort und was ist das Ziel der Vereinsarbeit?

Ich engagiere mich in diesem Verein, weil ich mich seit Beginn meiner medizinischen Tätigkeit mit Zelltherapie beschäftige. Denn schon als Student kam ich damit in Berührung, als ich mit menschlichen Herzklappen arbeitete. Derzeit arbeite ich unter anderem mit entwickelten Zellen aus dem Eierstockgewebe. Es kann eingefroren und bei Bedarf transplantiert werden. Damit soll Frauen geholfen werden, die beispielsweise nach einer Chemotherapie unfruchtbar geworden sind. Ich habe mich also nach und nach mit den verschiedenen Facetten der Zelltherapie auseinandergesetzt. Das Besondere an ihr ist, dass sie die klassische Medizin teils verbessert und teils sogar ablöst. Der Verein zur Förderung der Zelltherapie hat den Zweck, das Thema in der Öffentlichkeit zu erklären und ins rechte Licht zu rücken. Außerdem unterstützen wir Stammzellbehandlungen bei bedürftigen Personen.

Wie sah die Zelltherapie zu Ihren Studienzeiten aus?

Damals habe ich – im Rahmen meiner Arbeit in der Herzthoraxchirurgie – die Klappen aus den Herzen herauspräpariert, verarbeitet und für die Reimplantation eingefroren. So wurde Anfang der neunziger Jahre die ”frühe Zelltherapie” definiert. Inzwischen werden die Herzklappen auch aus Zellen gezüchtet. Der Patient bekommt demnach lebendes Gewebe transplantiert.

In ihren Anfängen funktionierte die Zelltherapie also ganz anders – heute greift man auf Stammzellen zurück. Können Sie diese Entwicklung kurz skizzieren?

Die ”frühe Zelltherapie” war die Zeit der Transplantationen, auch von Knochenmark – und damit begannen erst die klinischen Anwendungen in diesem Bereich. Die neuere Forschung geht nun in die Richtung, Zellen zu kultivieren, um daraus Gewebe zu züchten und beispielsweise Herzklappen herzustellen. Aber auf diesem Gebiet befindet sich die Entwicklung noch in einem frühen Stadium.

Sie sind nicht nur Vorsitzender des Vereins für Zelltherapie, sondern engagieren sich in vielfältigen Projekten. Können Sie uns mehr darüber erzählen?

Da ist zum einen die Kryokonservierung von Eierstockgewebe oder Teilen des Eierstockes zu erwähnen. Dies wird vornehmlich bei jüngeren Frauen gemacht, die an Krebs erkrankt sind. Dann entnimmt man ihnen vor der Chemotherapie das Gewebe und bewahrt es auf, bis die Patientin den Krebs überwunden hat. Danach kann mit der Transplantation die Funktion des Eierstockes wieder regeneriert werden und auch nach einer schweren Erkrankung zu einer erfolgreichen Schwangerschaft führen. Damit sind weitere Zukunftsaspekte verbunden, wie die Erhaltung der Fruchtbarkeit bis ins hohe Alter – viele Frauen möchten heute gern im Alter von über 40 Jahren noch Kinder bekommen und könnten dabei von der Medizin besser unterstützt werden. Ein weiteres Beispiel ist die autologe Hormonersatztherapie, bei der es darum geht, dass Hormone vom eigenen Gewebe gebildet werden. Außerdem arbeiten wir an einer Immuntherapie mit Hilfe von Zellen. Sie sollen das Abwehrsystem im Kampf gegen Tumore unterstützen.