In der Forschung zur Behandlung von Herzinsuffizienz und anderen Herzerkrankungen bahnt sich eine Revolution an. Die Medizinische Hochschule Hannover (MHH) hat eine Millionenförderung von der Europäischen Union erhalten, um die Produktionsplattform für personalisierte Zelltherapien zu verbessern. Dies ist besonders relevant, da Herzinsuffizienz weltweit zu den häufigsten Todesursachen zählt, und die Behandlungsmöglichkeiten, insbesondere bei angeborenen Herzfehlern, stark begrenzt sind. Die betroffenen Patienten stehen oft vor der Wahl zwischen einer mechanischen Kreislaufunterstützung oder einer Organtransplantation – Lösungen, die beide erhebliche Nachteile mit sich bringen, wie etwa die permanente Blutverdünnung oder das Fehlen ausreichender Spenderorgane.

Humane induzierte pluripotente Stammzellen (hiPSC) bieten eine vielversprechende Alternative, da sie in Herzmuskelzellen, auch Kardiomyozyten (hiCMs) genannt, umgewandelt werden können. Diese Zellen könnten dazu beitragen, verloren gegangenes Herzmuskelgewebe wiederherzustellen. Besonders vorteilhaft ist der Ansatz, autologe hiPSCs von den Patienten selbst zu nutzen. Dadurch könnte die Notwendigkeit von Immunsuppression entfallen, was insbesondere für Kinder und junge Erwachsene entscheidend ist.

Optimierung der Herstellungsprozesse

Der aktuelle Herstellungsprozess für hiCMs ist jedoch eher aufwändig und teuer. Um dies zu ändern, arbeitet ein Forschungsteam um Prof. Dr. Robert Zweigerdt und Prof. Dr. Ulrich Martin an Verbesserungen. Im Rahmen des Projekts iNDUCARE, das am 1. September 2026 startet und vier Jahre laufen soll, erhält die MHH als Koordinatorin rund zwei Millionen Euro von insgesamt acht Millionen Euro Fördermitteln. Zukünftig sollen innovative Sendaivirus-Vektoren und hochdichte Rührkessel-Bioreaktoren eingesetzt werden, um die Produktionsmittel erheblich zu optimieren.

Mittels dieser neuen Verfahren wird angestrebt, eine Kardiomyozytenausbeute von bis zu fünf- bis siebenmal so hoch zu erreichen und die Herstellungszeit von einem Jahr auf nur sieben Monate zu verkürzen. Dabei könnten die Kosten um bis zu 70 % gesenkt werden. Die Plattform könnte zudem für andere zellbasierte Therapien genutzt werden und damit einen breiteren medizinischen Nutzen bieten.

Weltweite Herausforderungen

Die Herausforderungen bleiben dennoch groß, nicht zuletzt angesichts der weltweit jährlich etwa 7,5 Millionen Todesfälle durch Herzkranzgefäßerkrankungen wie Herzinfarkte. Herztransplantationen sind oft die letzte Option, doch hier gibt es einen akuten Mangel an Spenderorganen – auf 50.000 benötigte Herzen kommen lediglich 5.000 Spenderorgane. Um diese Problematik anzugehen, entwickelt das Verbundprojekt „TACTiC“ eine Zelltherapie, die auf den Ergebnissen des Vorgängerprojekts „iCARE“ basiert und eine hohe medizinische Standards erfüllt.

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Das Projekt TACTiC zielt darauf ab, die Kardiomyozyten mit neuen Applikationssystemen in Tiermodellen zu transplantieren. Dabei werden sowohl die Effekte der Zelltransplantation als auch mögliche gesundheitliche Veränderungen in anderen Organen untersucht. Durch die Förderung der BMBF-Maßnahme „Translationsprojekte Personalisierte Medizin“ arbeiten Partner aus Wissenschaft, Klinik und Wirtschaft zusammen, um die ersten klinischen Erprobungen am Menschen zu ermöglichen.

Die Fortschritte in der Stammzellforschung, die an führenden Institutionen wie dem Helmholtz München durchgeführt wird, spielen eine zentrale Rolle in dieser Entwicklung. Hier wird untersucht, wie verlorene oder beschädigte Zellen ersetzt werden können und wie die Regulation der Zellplastizität die regenerative Medizin voranbringen kann.

Zusammengefasst zeigen die aktuellen Forschungsergebnisse und Projekte, dass innovative Ansätze wie die Nutzung von hiPSCs das Potenzial haben, die Behandlung von Herzerkrankungen und die Lebensqualität vieler Patienten erheblich zu verbessern.