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Rot koloriertes Herz in einem Röntgenbild des Oberkörpers

Herzschrittmacher per Zellen statt Batterie

Wenn das Herz aussetzt, könnten es in naher Zukunft Zellen wieder zum Schlagen bringen. US-amerikanische Forscher berichten, dass sie mit einem Virus ein Gen ins Herz einschleusen konnten, das Herzmuskelzellen in "biologische Schrittmacher" verwandelt hat.

Medizin 17.07.2014

Was jetzt an Schweinen getestet wurde, soll in Zukunft eine Alternative zu herkömmlichen Herzschrittmachern für Menschen werden.

Schrittmacher Sinusknoten

Im gesunden Herzen wird der Reiz zum Schlagen vom physiologischen Schrittmacher, dem Sinusknoten, zur Herzkammer geleitet. Wie ein Metronom pulsiert der Knoten 60 bis 90 Mal pro Minute - bei einem Herzfehler funktioniert der Sinusknoten nicht mehr richtig.

Dann kann ein batteriebetriebener Herzschrittmacher zum Einsatz kommen. Er wird als Sonde in den Vorhof des Herzens eingesetzt und simuliert die elektrischen Impulse des Körpers und bzw. sendet sie aus, wenn das Herz zu langsam schlägt oder aussetzt. Diese mechanischen Herzschrittmacher werden seit 50 Jahren genützt, bringen aber Nachteile mit sich. So können durch die Implantation des Geräts Infektionen entstehen.

Die Studie:

"Biological pacemaker created by minimally invasive somatic reprogramming in pigs with complete heart block" von Yu-Feng Hu und Kollegen ist am 15. 7. 2014 in "Science Translational Medicine" erschienen.

Zwölf Schweine mit Herzfehler

Die Forscher des Cedars-Sinai-Herzinstitut in Kalifornien konnten nun mit einem Virus zwölf Schweinen mit Herzfehler das Gen TBX18 einschleusen. Es enthält ein Protein, das das Herz am Schlagen hält. Dadurch werden die Herzzellen zu Sinusknoten-Zellen verwandelt, also Schrittmacher-Zellen. Am zweiten Tag nach Erhalt des Gens hatten die Schweine einen deutlich schnelleren Herzschlag als jene, die das Gen nicht erhalten haben. Über den zweiwöchigen Zeitraum der Studie blieb das schnelle Herzschlagtempo bestehen, mit kleiner Hilfe eines elektronischen Herzschrittmachers. Dieser wurde noch vor dem Gen eingesetzt und musste nur minimal zum Einsatz kommen.

Ein weiterer Vorteil der neuen Methode: Die aktuelle Studie hat gezeigt, dass Schweine mit dem eingesetzten Gen erheblich aktiver sein konnten als die Kontrollgruppe ohne eingesetztem TBX18 - der biologische Herzschrittmacher kann besser auf körperliche Anstrengung reagieren als herkömmliche Schrittmacher, da sie sich begrenzt an den erhöhten Puls anpassen.

Schweineherzen ähnlich den Menschenherzen

Bisher wurde die Technik an Meerschweinchen und Ratten getestet. Die nun getesteten Schweineherzen sind menschlichen Herzen sehr ähnlich, daher sollen die Laborergebnisse bald einen biologischen Herzschrittmacher für Menschen möglich machen. Die Studienautoren hoffen, nicht nur Patienten helfen zu können, die auf herkömmliche Herzschrittmacher mit Infektionen reagieren, sondern langfristig eine biologische Lösung finden zu können.

Mit einem biologischen Herzschrittmacher soll auch ungeborenen Kindern geholfen werden, die einen Herzfehler haben. Im Mutterleib könne kein mechanischer Herzschrittmacher eingesetzt, Gene könnten jedoch mit Viren injiziert werden. Biologische Herzschrittmacher könnten in etwa drei Jahren an Menschen getestet werden, mutmaßen die Forscher in einer Aussendung zur Studie.

Lucia Reinsperger, science.ORF.at

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