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Montag, 09 Mai 2011 07:20

Forscher der Columbia Universität flicken ein Herz


Forscher an der Columbia University's Fu Foundation School of Engineering haben eine neue Methode zur Reparatur eines beschädigten Herzen mit Hilfe einer Tissue-Engineering-Plattform entwickelt, bei der sich das Herzgewebe selbst reparieren kann. Es handelt sich um eine neuartige Zelltherapie bei einem Myokardinfarkt.


Unter der Leitung von Gordana Vunjak-Novakovic, Professorin für Biomedizinische Technik an der Columbia University's Fu Foundation School of Engineering und Applied Sciences entwickelten die Forscher eine neuartige Zelltherapie, in der sie auf eine vitro-Kultur menschlicher Zellen zurück greifen konnten, die zunächst hinsichtlich ihrer Fähigkeit, sich zu revalkularisieren und damit den Blutfluss im Infarktgewebe zu verbessern, konditioniert worden waren. Sie gastalteten ein vollständig aus biologischen Verbundstoffen bestehendes Gerüst, mit dem sie das geschädigte Herz mit diesen Zellen beliefern konnten. Die Wissenschaftler konnten so einem massiven Zellverust in der Infarktregion entgegenwirken, der wegen der Verhinderung der Blutversorgung eingetreten wäre.

Das Columbia Engineering-Team unter den Erstautoren Amandine Godier-Fournemont und Timothy Martens entfernten die Zellen des menschlichen Herzmuskels bis auf ein intaktes Proteingerüst mit archtektonischen und mechanischen Eigenschaften. Dieses Gerüst wurde mit humanen mesenchymatischen Vorläuferzellen (Stammzellen, die in vielen Zelltypen differenzieren können) gefüllt. Die Wissenschaftler installierten dann die `Reparaturhilfe´ am beschädigten Herzgewebe. Die Konstruktion förderte das Wachstum neuer Blutgefäße an der beschädigten Stelle, die freigesetzten Proteine stimulierten die Selbstreparatur durch Bildung natürlichen Gewebes. Gleichzeitig konnte die künstlich geschaffene Plattform die Signalmechanismen beim Reparaturprozess kontrollieren.

Prof. Vunjak-Novakovic ist interessiert daran, die Technik auch auf andere Stammzelltypen auszudehnen und weiter zu entwickeln, um möglichst einen Herzmuskel wieder aufbauen zu können. Die Wissenschaftler studieren derzeit, wie die auf ein Infarktgewebe implantierten Zellen mechanische Kräfte erzeugen und elektrische Leitfähigkeit entwickeln können, ferner, wie diese Funktionen in in vitro-Kulturen moduliert werden können.

Quelle: http://engineering.columbia.edu/
Proceedings of the National Academy of Sciences: http://www.pnas.org/