Auf dem 1. Weltkongress für Regenerative Medizin berichtete Dr. Simon P. Hoerstrup vom Universitätskrankenhaus in Zürich über seine Fortschritte bei der Entwicklung von Herzklappen aus körpereigenem Zellmaterial. Wir sprachen am Rande der Veranstaltung mit ihm.

Herr Dr. Hoerstrup, seit wann beschäftigen Sie sich mit dem Thema Tissue Engineering?
Ich bin mit dem Thema Tissue Engineering erstmalig während meiner Ausbildung an der Harvard Medical School Boston/USA Mitte der 1990er Jahre in Kontakt gekommen. Durch meine dortige Forschungstätigkeit am Children’s Hospital wurde mir das enorme Potenzial insbesondere für Kinder mit angeborenen Anomalien sehr schnell deutlich. Die Möglichkeit, aus körpereigenen Zellen lebende, zu Wachstum befähigte Implantate herzustellen, würde eine Revolutionierung heutiger Therapiemöglichkeiten bedeuten. Ich habe nach meiner Rückkehr an die Universität Zürich eine Forschungsgruppe für Tissue Engineering und Zelltransplantation aufgebaut, welche ich bis heute im Sinne eines interdisziplinären Teams mit Naturwissenschaftlern, Ingenieuren und Medizinern leite.

Welche Ausgangszellen sind für Ihre Studien am interessantesten?
Unser Ziel ist die in vitro Herstellung von tissue engineerten kardiovaskulären Implantaten. Hierzu haben wir eine Reihe wissenschaftlicher Studien z. B. für tissue engineerte Herzklappen durchgeführt. Wir konnten im Großtiermodell erstmalig demonstrieren, dass es prinzipiell möglich ist, komplett autologe, lebende Herzklappen mit einer guten Funktion im Labor herzustellen. Für diese Studien haben wir Zellen verwendet, welche aus körpereigenen Blutgefäßen gewonnen wurden. Nachteil bei dieser Methode ist die Tatsache, dass man zur Gewinnung der Zellen einen (wenn auch minimalen) chirurgischen Eingriff durchführen muss. Dies ist für eine routinemäßige klinische Anwendung des Tissue Engineering nicht ideal. Wir habe deshalb alternative Zellquellen untersucht. So zeigte sich, dass auch aus dem Knochenmark von Patienten mittels einer Nadelpunktion – z. B. der Hüfte – adäquate Zellen für das kardiovaskuläre Tissue Engineering gewonnen werden können. Darüber hinaus haben wir Zellen aus bei der Geburt anfallendem Nabelschnurgewebe erfolgreich für die Herstellung von tissue engineerten Blutgefäßen und Herzklappen verwendet.

Was macht die Stammzellen aus Nabelschnurblut für Sie so interessant?
Stammzellen, oder besser autologe Progenitorzellen (körpereigene Vorläuferzellen – die Red.) aus dem Nabelschnurblut sind äußerst interessant für das Tissue Engineering. Zum Zeitpunkt der Geburt gibt es die einmalige Chance, aus der Nabelschnur bzw. Plazenta dieses mit Progenitorzellen angereicherte Blut zu gewinnen und zu asservieren. Diese Zellen verfügen unter der Voraussetzung optimierter Kultivierungsbedingungen über ein sehr gutes Wachstumspotenzial. Weiterhin sind diese Zellen im Sinne von Vorläuferzellen nicht voll differenziert und können als Quelle für verschiedene für das kardiovaskuläre Tissue Engineering benötigte Zelltypen dienen.

Sie haben auf dem 1. Weltkongress für regenerative Medizin in Leipzig Ergebnisse Ihrer Forschungen vorgestellt, die sehr beeindruckend waren: Herzklappenersatz aus körpereigenem Zellmaterial. Was haben Sie hier genau gemacht?
Wir haben nachgewiesen, dass es möglich ist, aus humanen Knochenmarks- und Nabelschnurzellen funktionale, körpereigene Herzklappen und Blutgefäße herzustellen. Hierzu werden die Zellen sequentiell auf eine so genannte biodegradierbare Matrix aufbesiedelt. Diese Matrix hat z. B. die Form einer natürlichen Herzklappe und ist chemisch so konstituiert, dass sie sich über einen Zeitraum von wenigen Wochen auflöst. Gleichzeitig bilden die aufbesiedelten Zellen eine neue, körpereigene natürliche Matrix. Dies bedeutet, dass nach einigen Wochen im Labor eine neue, lebende Herzklappe entstanden ist, die idealerweise als komplett körpereigenes Gewebe in den Patienten implantiert werden kann, ohne dass irgendwelche Fremdmaterialien involviert sind. Diese lebenden Implantate lösen keine immunologischen Reaktionen aus und sind zu Regeneration und Wachstum befähigt. Das Wachstumspotenzial ist insbesondere bei Kindern von substantieller Bedeutung, da bisher zur Verfügung stehende künstliche Implantate (z. B. mechanische Herzklappen) nicht mitwachsen und Reoperationen nötig machen.

Das Interview in der Druckversion finden Sie hier.