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Stammzellenforschung

Zukunftsvision: Das Herz in der Petrischale

| Redakteur: Marc Platthaus

Zukunftsvision: Herzgewebe aus dem Labor
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Zukunftsvision: Herzgewebe aus dem Labor (Bild: TU Wien)

Herzgewebe neu herstellen statt Spenderherzen transplantieren: An der TU Wien wurden Substanzen entwickelt, mit denen man funktionsfähige Herzzellen wachsen lassen kann. Mit den hergestellten Triazin-Derivate konnte eine deutliche Effizienzsteigerung bei der Umwandlung von Vorläuferzellen zu Herzzellen erzielt werden.

Wien/Österreich – Aufgeschürfte Haut wächst rasch wieder nach, geschädigtes Herzgewebe kaum – daher hinterlässt ein Herzinfarkt oft schwere langfristige Schäden. An der TU Wien wurden nun Substanzen entwickelt, die körpereigene Vorläuferzellen in funktionsfähige, schlagende Herzmuskelzellen umwandeln. Diese Entdeckung könnte die Tür zu einer ganz neuen Art der regenerativen Medizin öffnen. Die TU Wien hat gemeinsam mit der Medizinischen Universität Wien ein Patent dafür erteilt bekommen und wurde mit dem silbernen Inventum-Preis des Österreichischen Patentamtes ausgezeichnet.

Embryonale Stammzellen können sich zu beliebigen Gewebetypen weiterentwickeln. Adulte Stammzellen können sich auch noch in unterschiedliche Zelltypen umwandeln, haben aber schon ein deutlich geringeres Differenzierungspotenzial. „Welche Mechanismen die Differenzierung von Stammzellen zum Gewebe im Detail beeinflussen ist heute bei Weitem noch nicht verstanden“, sagt Prof. Marko Mihovilovic (Institut für Angewandte Synthesechemie, TU Wien). Seiner Forschungsgruppe gelang es nun allerdings, Substanzen herzustellen, mit denen sich diese Differenzierung ganz gezielt steuern lässt: So kann man Vorläuferzellen zu neuem Herzgewebe werden lassen, das schließlich direkt in der Petrischale zu schlagen beginnt.

„Von verschiedenen Substanzen ist bekannt, dass sie eine Auswirkung auf die Entwicklung von Herzgewebe haben. Wir haben systematisch Verbindungen mit cardiogenem Potenzial synthetisiert und getestet“, erklärt Thomas Linder, der zusammen mit Kollegin Moumita Koley an der TU Wien über die Differenzierung von Herzgewebe arbeitet. Diese maßgeschneiderten Substanzen werden dann an der Medizinischen Universität Wien an den Vorläuferzellen von Mäusen getestet. „Mit unseren neuen Triazin-Derivaten gelang eine dramatische Effizienzsteigerung im Umwandeln von Vorläuferzellen zu Herzzellen im Vergleich zu bereits bekannten Substanzen, die bislang erprobt wurden“, sagt Marko Mihovilovic.

Baukastensystem für Moleküle

Der entscheidende Vorteil der Syntheseverfahren, die an der TU Wien entwickelt wurden, ist ihre Flexibilität: „Unsere modularen Synthesestrategien kann man mit Lego-Bausteinen vergleichen: Aus sehr einfachen Grundbausteinen lässt sich rasch ein hohes Maß an Komplexität schaffen“, sagt Marko Mihovilovic. So können viele verschiedene Abwandlungen der Substanzen hergestellt werden, ohne jedes Mal ein neues Syntheseverfahren entwickeln zu müssen.

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