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Chronik | Welt
04/15/2019

Herz aus dem 3D-Drucker: Israelische Forscher druckten mit menschlichen Zellen

Das Mini-Herz aus dem 3D-Drucker wird mit umprogrammierten Zellen des Patienten hergestellt. Nun gelang ein erster Prototyp.

Israelische Forscher haben mit einem 3D-Drucker ein Mini-Herz aus menschlichem Gewebe erzeugt. Der Prototyp, dessen Zellen sich allerdings noch nicht synchron zusammenziehen können, habe die Größe eines Hasenherzens, sagte Studienleiter Tal Dvir von der Universität Tel Aviv vor Journalisten. Das Herz bestehe aus Gewebe, Blutgefäßen und Kammern. Der Einsatz beim Menschen ist nicht absehbar.

Fettzellen zu Stammzellen umprogrammieren

Es sei vergleichbar mit dem Herz eines menschlichen Fötus. Die Forscher stellten ihre Entwicklung im Fachblatt "Advanced Science" vor. "Wir entnehmen per Biopsie Fettgewebe eines Patienten", erläuterte der Biotechnologe Dvir den Prozess. Dann würden zelluläre und nicht-zelluläre Bestandteile getrennt. "Die Fettzellen werden zu Stammzellen umprogrammiert, diese differenzieren sich wiederum in Herzzellen, Endothelzellen und andere." Das extrazelluläre Material wie etwa Strukturproteine wurde demnach zu Hydrogelen verarbeitet, die dann mit den verschiedenen Zelltypen vermischt wurden. Aus diesen "Bio-Tinten" erzeugte der 3D-Drucker demnach dann das Mini-Herz.

"Das Herz ist komplett kompatibel mit dem Patienten, weil es aus seinem eigenen Gewebe geschaffen ist, und wird deshalb keine Immun-Gegenreaktion auslösen", sagte Dvir. "Es ist das erste Mal, dass ein ganzes Herz mit Zellgewebe und Blutgefäßen gedruckt wurde." In ähnlichen Versuchen seien bisher nur synthetische Stoffe oder anderes natürliches Gewebe verwendet worden.

Noch Jahre bis zum Einsatz beim Menschen

Nun wollen die Forscher den Prototypen in einem speziellen Bioreaktor reifen zu lassen. Binnen eines Jahres sollen solche Herzen in Tierversuchen getestet werden, bei Hasen oder Ratten. Bis zu einem möglichen klinischen Einsatz beim Menschen dauere es noch viele Jahre, sagte Dvir. "Wir hoffen, das wir innerhalb von zehn Jahren 3D-Drucker in Krankenhäusern haben, die verschiedene Arten von Gewebe drucken können." Auf dem Weg dorthin gebe es noch viele Herausforderungen. Deshalb könne er nicht voraussagen, wann das erste gedruckte Herz bei einem Menschen implantiert werde. "Wir können nur hoffen, dass es in etwa zehn Jahren soweit sein wird."