Ferngesteuerte Reparaturzellen

Stammzellen lassen sich für eine Reparatur beschädigter Areale gezielt zum Herz lenken. Gelungen ist das US-Wissenschaftlern mit einem schlichten Magneten. Sie haben in dem Tierversuch Ratten nach einem Herzinfarkt körpereigene Stammzellen eingespritzt, die mit winzigen Eisenpartikeln verbunden sind. Dank der Anziehungskraft eines einfachen Spielzeugmagneten sind die Zellen anschließend präzise in die Zielregion gelotst worden. Der Magnet wurde für die Prozedur von außerhalb des Körpers geführt. Lagern sich die Stammzellen an, so dringen sie in die geschädigten Herzgefäße ein und reparieren sie. Die einfache Injektion von Stammzellen ohne Steuerungsmechanismus führte bisher zu starken Streuverlusten.
Stammzellen helfen, durch Infarkt beschädigte Herzen zu regenerieren. Ausschlaggebend für ihr Anlagern ist eine Entzündung oder eine Verletzung des Gewebes, das sie anschließend ersetzen. "Stammzellen-Therapien bilden ein großes Versprechen bei der Regenerierung von infarktgeschädigtem Herzgewebe, doch wir stellten fest, dass 24 Stunden nach der Injektion lediglich zehn Prozent der Stammzellen sich in dem Bereich angesiedelt hatte, in dem sie eingebracht wurden", berichtet Eduardo Marbán vom Ceders-Sinai Heart Institute in Los Angeles. Nach der Infusion in die Arterie gehen viele Stammzellen durch die Kombination zweier Vorgänge verloren: Der Blutfluss im Gewebe spült sie aus und das Schlagen des Herzens presst sie zusätzlich aus dem Zielbereich.

Die Wissenschaftler fanden nun einen Ansatz, die Reparaturzellen direkt an die Stelle zu transportieren, wo sie heilen sollen. Dazu wurden zunächst aus Zellen des Herzgewebes von Ratten spezifische Stammzellen gewonnen und diese mit mikrometergroßen Eisenpartikeln verbunden. Die so beladenen Zellen wurden den infarktgeschädigten Ratten injiziert und durch einen Magneten über dem verletzten Herzmuskel angezogen. Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren verdreifachte sich die Zahl der am geschädigten Gewebe angelagerten Stammzellen. Entsprechend effektiv gestaltete sich auch der anschließende Heilungsprozess.

Die Ergebnisse des Tierversuchs sollen auch in einer klinischen Studie überprüft werden. Das soll aber nicht vor 2011 geschehen. Im Juni 2009 hatten nämlich Kardiologen des Ceders-Sinai Heart Institute einem Herzinfarktpatienten in einer minimal-invasiven Operation Herzgewebe entnommen und daraus spezialisierte Herzstammzellen gewonnen. Einen Monat später wurden die stark vermehrten Zellen dem Patienten injiziert. Erst, wenn die endgültigen Untersuchungsergebnisse dieser experimentellen Therapie im Frühjahr 2011 vorliegen, wollen die Wissenschaftler überlegen, wie die Magnetsteuerung von Stammzellen beim Menschen angewandt werden kann.

Eduardo Marbán (Ceders-Sinai Heart Institute, Los Angeles) et al.: Online-Ausgabe des Fachmagazins Circulation Research

ddp/wissenschaft.de ? Rochus Rademacher


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