Im Labor gezüchtete Zellcluster lassen winzige Herzgefäße nachwachsen
Nach einem Herzinfarkt gehen kleine Blutgefäße im Herzgewebe dauerhaft verloren. Chirurgen können zwar große Gefäße ersetzen, doch die winzigen Mikrogefäße, die den Herzmuskel von innen versorgen, bleiben bislang unerreichbar. Ein neuer Ansatz mit im Labor gezüchteten Zellclustern könnte das ändern.
Forschende entwickelten vaskuläre Organoide – kleine Zellaggregate, die in der Lage sind, neue Blutgefäße zu bilden – aus endothelialen Vorläuferzellen aus menschlichem Blut sowie aus glatten Muskelzellen, die aus menschlichen Knochenmarkstammzellen gewonnen wurden. Die Studie beschreibt, wie Pflaster aus diesen Organoiden auf die äußere Oberfläche von Schweineherzen mit ischämischer Herzerkrankung aufgebracht und vier Wochen lang beobachtet wurden.
Die Ergebnisse waren vielversprechend. Bei Schweinen, die die Organoidpflaster erhielten, verbesserte sich die Herzfunktion im Vergleich zu unbehandelten Tieren. Das Fortschreiten in Richtung Herzinsuffizienz verlangsamte sich. Einzelne Zellen von den Oberflächenpflastern wurden in tieferen Schichten des Herzgewebes nachgewiesen, was auf eine aktive Einwanderung in den Muskel und eine mögliche Beteiligung an der Neubildung von Gefäßen hindeutet.
Warum das für das Altern relevant ist
Die übergeordnete Bedeutung geht über Herzerkrankungen hinaus. Der Verlust an Kapillardichte gilt als anerkanntes Merkmal des Alterns in vielen Geweben, darunter Muskel, Gehirn und Niere. Sollten Organoid-basierte Strategien in der Lage sein, mikrovaskuläre Netzwerke wiederherzustellen, könnte der Ansatz weit über die Herzreparatur hinaus Bedeutung erlangen. Die Forschenden weisen auf diese Möglichkeit hin, wenngleich eine Übertragung auf andere Gewebe derzeit noch spekulativ ist.
Die Organoidpflaster überlebten mehrere Wochen nach der Transplantation. Offenbar ahmen sie die Funktion der extrazellulären Matrix – das strukturelle Gerüst, das Zellen im Gewebe zusammenhält – ausreichend nach, um das Überleben transplantierter Zellen zu verbessern. Das macht den Ansatz mechanistisch robuster als eine einfache Zellinfusion.
Was noch gezeigt werden muss
Die Befunde beschränken sich derzeit auf ein Tiermodell. Schweineherzen ähneln menschlichen Herzen sehr stark, was den translationalen Wert der Ergebnisse stärkt – klinische Studien am Menschen wurden jedoch noch nicht durchgeführt. Ob diese Strategie beim Menschen sicher und wirksam ist, muss in weiterer umfangreicher Forschung geklärt werden.
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