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15. April 2019, 15:10 Uhr

Biotechnologie in Israel

Forscher stellen Mini-Herz aus menschlichem Gewebe im 3D-Drucker her

Sie sollen einmal Organspenden überflüssig machen: Organe aus dem 3D-Drucker. Nun haben israelische Forscher ein Herz aus menschlichen Zellen hergestellt. Es schlägt allerdings nicht.

Israelische Forscher haben mit einem 3D-Drucker ein sehr kleines Herz aus menschlichem Gewebe erzeugt. Der Prototyp ist etwa so groß wie eine Kirsche, was in etwa der Größe eines Hasenherzens entspricht, sagte Studienleiter Tal Dvir von der Universität Tel Aviv. Es sei vergleichbar mit dem Herz eines menschlichen Fötus.

Das Herz besteht aus Gewebe sowie Blutgefäßen und verfügt über Kammern, berichten die Forscher im Fachblatt "Advanced Science". Es funktioniert allerdings nicht, weil sich die Zellen noch nicht synchron zusammenziehen können. Bis ein solches Organ einem Menschen eingesetzt werden kann, werde es deshalb noch Jahre dauern, betonen die Forscher.

Forscher tüfteln seit Langem daran, lebendes Gewebe mit dem 3D-Drucker nachzubilden. 2016 hatten Forscher Knorpel, Knochen und Muskelgewebe im 3D-Drucker hergestellt. Allerdings wurden diese nur Mäusen und Ratten eingesetzt. In einem anderen Experiment haben Mäuse sogar Nachwuchs mit künstlichen Eierstöcken bekommen. Sogar Nieren mitsamt ihren komplizierten zellulären Strukturen lassen sich drucken, die für die Filtration von Blut und die Produktion von Urin nötig sind.

"Wir entnehmen per Biopsie Fettgewebe eines Patienten", sagte der Biotechnologe Dvir zu dem aktuellen Experiment. Die daraus gewonnen Zellen werden zu Stammzellen umprogrammiert. "Diese differenzieren sich wiederum in Herzzellen, Zellen der Blutgefäße und andere", erklärte Dvir weiter. In den Kartuschen des 3D-Druckers stecken zudem Stützsubstanzen, die dem auszudruckenden Gewebe Halt geben. Diese stammen ebenfalls von dem Patienten. Aus diesen "Bio-Tinten" erzeugte der 3D-Drucker dann das Mini-Herz.

Prototypen in einem speziellen Bioreaktor reifen lassen

"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. Das ist ein entscheidender Vorteil gegenüber Spenderorganen, die zu Abwehrreaktionen des Körpers führen. Organempfänger müssen ihr Leben lang Medikamente dagegen nehmen. Der große Vorteil des 3D-Verfahrens liege außerdem darin, dass jedes Organ perfekt auf die Größe und das Alter des Patienten angepasst werden könnte.

Laut den israelischen Forschern ist es 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. Nun wollen die Forscher den Prototypen in einem speziellen Bioreaktor reifen lassen. Binnen eines Jahres sollen solche Herzen in Tierversuchen getestet werden.

Das größte Problem ist jedoch nicht die Drucktechnik. Es reicht nicht, die Zellen an der richtigen Stelle zu positionieren. Sie müssen auch so zusammenarbeiten, dass sie Organfunktionen übernehmen können. Es wird deshalb noch eine Weile dauern, bis Ärzte benötigte Organe bequem ausdrucken können.

koe/AFP/dpa

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