Markante Herzstücke im Erasmus MC Labor

einzigartig

Es ist einzigartig in den Niederlanden, dass menschliches Herzgewebe in einem Labor „lebt“. Die Forscher arbeiten mit Geweberesten von Herzoperationen, wie dem Einsetzen oder Einsetzen eines unterstützenden Herzens. Dies kann Gewebe aus der Herzkammer oder dem Vorhof sein. Gewebe, das normalerweise im Müll landet.

Auffällige Scheiben von Herzgewebe

Anstatt Herzgewebe zu entsorgen, befestigten die Forscher es an einem innovativen Gerät mit Elektroden und mit den richtigen Bedingungen in Bezug auf Nährstoffe und Sauerstoff. Sie erhalten ein lebendiges, pulsierendes Stück Herzgewebe von 1 Quadratzentimeter und 300 Mikrometer Dicke, und die 3D-Konfiguration ist intakt. Das Gerät ist seit sechs Monaten in Betrieb und laut Erasmus MC das einzige in den Niederlanden.

Medikamente hinzufügen

Forscher verwenden lebendes Herzgewebe, um ein genaueres Bild davon zu bekommen, wie Zellen miteinander kommunizieren und wie Herzinsuffizienz und Herzrhythmusstörungen behandelt werden können. Sie können beispielsweise Herzgewebeschnitte mit neuen Medikamenten versehen und sehr genau messen, was das Medikament mit der Herzfunktion macht. Letztendlich kann dies zu personalisierteren Behandlungen führen, bei denen die Behandlung oder das Medikament zuerst auf die zuvor dem Patienten entnommene lebende Gewebeprobe aufgetragen wird.

Das Herz des Spenders ist außerhalb des Körpers

In Zukunft könnte das Modell auch dazu verwendet werden, das Herz eines Spenders außerhalb des Körpers zu überwachen. Bei der Transplantation wird dem Spender ein Stück Herz entnommen und im Bioreaktor am Leben erhalten. Auf diese Weise können Ärzte die frühen Anzeichen einer Abstoßung erkennen und Alarm schlagen, bevor ein Patient Symptome entwickelt.

Forschungslabor für Translationale Herzchirurgie

Das Forschungslabor namens Reserach Cardiac Surgery Laboratory wird vom Herztransplantationschirurgen Dr. Yannick Tavern von Erasmus MC geleitet und ist Teil des wissenschaftlichen Programms des Medical Delta Heart Lab.

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Pairing schlägt oft fehl

Die Forschung von Tavern konzentriert sich speziell auf den Zusammenhang zwischen elektrischen Signalen des Herzens und der nachfolgenden Kontraktion. Bei Patienten mit Herzinsuffizienz ist die Assoziation oft gestört. Mit den neuen Einstellungen ist es möglich, in Echtzeit zu messen, wie die Kontraktion voranschreitet und wie sich diese bei bestimmten Aktionen verändert, wie z. B. Herzgewebe schneller schlagen oder weniger Sauerstoff geben. Forscher erhoffen sich damit einen besseren Überblick über die Ursachen und Folgen von Herzrhythmusstörungen und hoffen, mögliche Defekte zu entdecken, die zu Herzinsuffizienz oder Herzrhythmusstörungen führen.

Geschlachtete Schweineherzen beginnen wieder

Neben menschlichem Herzgewebe verfügt das Labor auch über Einrichtungen, um die Herzen von geschlachteten Schweinen abzuspielen. Von diesem Gewebe konnten die Forscher auch pulsierende Schnitte machen, und sie sind auch die einzigen in den Niederlanden. Schweineherzen sind fast genauso wie Menschenherzen. Tavern versucht, die Kontraktion des schlagenden Herzens von Schweinen zu verbessern, indem es Traumata oder Defekte erkennt und repariert. Während die Herzscheiben über einen längeren Zeitraum weiterschlagen, können dann weitere Analysen durchgeführt werden. Dieses Wissen kann angewendet werden, um menschliche Spenderherzen für die Transplantation “zuzupimpen”. Die Forscher erwarten im nächsten Jahr die ersten wissenschaftlichen Publikationen.

Zusammenarbeit

Die von Dr. Yannick Tavern geleitete Forschung wird von den Doktoranden Jorek Amis und Mathijs Van Chee sowie dem Medizinstudenten San Langmore durchgeführt. Sie arbeiten eng mit der Elektrophysiologin Prof. Natasja de Groot und dem Kardiologen Dr. Olivier Manentfeld zusammen. Besonderer Dank geht an Dwight Dumay und Martin Hearn (beide klinische Aspirate) und Vera Tegloven für ihre In-vitro-Beiträge.

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