Beim Herzinfarkt werden einzelne Bereiche im Herzmuskel nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Zellen sterben ab. Der Körper ist nicht in der Lage, neue Zellen zu bilden. Das Herz bleibt dauerhalft geschädigt. Stammzellen könnten hier weiter helfen. Aus ihnen würden neue Zellen entstehen und das angegriffene Muskelgewebe ersetzen, so die Idee. Jetzt wurde sie erstmals in die Tat umgesetzt, im Tierversuch. Chuck Murry von der Universität von Washington in Seattle:
"Wir verwendeten Herzmuskelzellen des Menschen, die wir aus menschlichen embryonalen Stammzellen gewonnen hatten. Die haben wir in Ratten verpflanzt, bei denen wir zuvor einen künstlichen Herzinfarkt ausgelöst haben. Einfach, indem wir den Blutfluss einer Hauptarterie für sechzig Minuten blockierten. Dann haben wir den Blutfluss wieder hergestellt."
Allen Versuchstieren ging es nach wenigen Tagen besser. Sie erholten sich vollständig, während Kontrolltiere, die keine Zellen erhalten hatten, dauerhaft eine Herzschwäche zeigten. Ein Erfolg für die Wissenschaftler. Viel wichtiger aber war für sie die Frage: was war aus den embryonalen Stammzellen geworden, beziehungsweise aus den Herzmuskelzellen, die sich aus ihnen entwickelt hatten? In früheren Versuchen dieser Art waren schon nach wenigen Tagen keine Zellen mehr in den Herzen der Tiere nachweisbar. Das war diesmal anders.
"Wir haben eine Art Cocktail entwickelt, der die Zellen am Leben halten sollte, nachdem sie sich im Herzen niedergelassen hatten. Und es hat funktioniert. Als wir durch das Mikroskop schauten, sahen wir wachsendes, menschliches Muskelgewebe in den Rattenherzen. Es füllte fünf bis zehn Prozent der geschädigten Region aus."
Bei dem Cocktail handelte es sich um biologisch wirksame Stoffe, die den programmierten Zelltod verhindern, und um Gerüstsubstanzen aus Bindegewebe. Sie erleichtern es den verpflanzten Zellen, an ihrer neuen Wirkungsstätte Halt zu finden. In allen Tieren, die mit dem Cocktail behandelt wurden, waren die Zellen auch nach Wochen noch im Herzen nachweisbar. Sie hatten das kranke Herz besiedelt und zumindest kleine Teile des Herzmuskels ersetzt. Ähnliches war bisher weder mit Zellen aus embryonalen Stammzellen noch mit so genannten adulten, körpereigenen Stammzellen gelungen. Adulte Stammzellen trägt jeder Mensch in seinem Körper. Sie dienen der natürlichen Zellerneuerung. Zu ihnen gehören die Blutstammzellen. Sie wurden bereits bei herzkranken Menschen erprobt. Mit unterschiedlichen Ergebnissen, so Klaus Cichutek vom Paul-Ehrlich-Institut in Langen bei Frankfurt, der zuständigen Zulassungsbehörde.
"Hier gibt es beispielsweise bei der Therapie des Herzinfarktes mit bestimmten Stammzellen einige klinische Prüfungen, die kein Ergebnis gezeigt haben, hinsichtlich Wirksamkeit, und andere, wo bei einigen Patienten eine Verbesserung der Pumpleistung erzielt wurde. Also ich halte diese Frage für nicht aufgeklärt, aber es ist notwendig, da weiter zu machen."
Chuck Murry stimmt dem zu. Die größeren Zukunftschancen aber gibt er den embryonalen Stammzellen.
"Wir arbeiten seit vielen Jahren mit Blutstammzellen aus dem Knochenmark. Ich glaube, auch diese Zellen können dem Herzen bei der Erholung helfen. Aber aus ihnen kann kein neues Herzmuskelgewebe entstehen. Das können nur Zellen, die aus embryonalen Stammzellen gewonnen wurden, wie wir jetzt gezeigt haben. Nur so lässt sich das Herz nach einem Herzanfall vollständig wieder herstellen."
Das Ziel der Wissenschaftler sind klinische Studien mit dem erfolgreichen Cocktail und den zugehörigen Stammzellen in den nächsten Jahren. Zunächst jedoch wollen sie Experimente mit Schafen und Schweinen durchführen. Deren Herz entspreche eher dem des Menschen, zumindest von der Größe her.
"Wir verwendeten Herzmuskelzellen des Menschen, die wir aus menschlichen embryonalen Stammzellen gewonnen hatten. Die haben wir in Ratten verpflanzt, bei denen wir zuvor einen künstlichen Herzinfarkt ausgelöst haben. Einfach, indem wir den Blutfluss einer Hauptarterie für sechzig Minuten blockierten. Dann haben wir den Blutfluss wieder hergestellt."
Allen Versuchstieren ging es nach wenigen Tagen besser. Sie erholten sich vollständig, während Kontrolltiere, die keine Zellen erhalten hatten, dauerhaft eine Herzschwäche zeigten. Ein Erfolg für die Wissenschaftler. Viel wichtiger aber war für sie die Frage: was war aus den embryonalen Stammzellen geworden, beziehungsweise aus den Herzmuskelzellen, die sich aus ihnen entwickelt hatten? In früheren Versuchen dieser Art waren schon nach wenigen Tagen keine Zellen mehr in den Herzen der Tiere nachweisbar. Das war diesmal anders.
"Wir haben eine Art Cocktail entwickelt, der die Zellen am Leben halten sollte, nachdem sie sich im Herzen niedergelassen hatten. Und es hat funktioniert. Als wir durch das Mikroskop schauten, sahen wir wachsendes, menschliches Muskelgewebe in den Rattenherzen. Es füllte fünf bis zehn Prozent der geschädigten Region aus."
Bei dem Cocktail handelte es sich um biologisch wirksame Stoffe, die den programmierten Zelltod verhindern, und um Gerüstsubstanzen aus Bindegewebe. Sie erleichtern es den verpflanzten Zellen, an ihrer neuen Wirkungsstätte Halt zu finden. In allen Tieren, die mit dem Cocktail behandelt wurden, waren die Zellen auch nach Wochen noch im Herzen nachweisbar. Sie hatten das kranke Herz besiedelt und zumindest kleine Teile des Herzmuskels ersetzt. Ähnliches war bisher weder mit Zellen aus embryonalen Stammzellen noch mit so genannten adulten, körpereigenen Stammzellen gelungen. Adulte Stammzellen trägt jeder Mensch in seinem Körper. Sie dienen der natürlichen Zellerneuerung. Zu ihnen gehören die Blutstammzellen. Sie wurden bereits bei herzkranken Menschen erprobt. Mit unterschiedlichen Ergebnissen, so Klaus Cichutek vom Paul-Ehrlich-Institut in Langen bei Frankfurt, der zuständigen Zulassungsbehörde.
"Hier gibt es beispielsweise bei der Therapie des Herzinfarktes mit bestimmten Stammzellen einige klinische Prüfungen, die kein Ergebnis gezeigt haben, hinsichtlich Wirksamkeit, und andere, wo bei einigen Patienten eine Verbesserung der Pumpleistung erzielt wurde. Also ich halte diese Frage für nicht aufgeklärt, aber es ist notwendig, da weiter zu machen."
Chuck Murry stimmt dem zu. Die größeren Zukunftschancen aber gibt er den embryonalen Stammzellen.
"Wir arbeiten seit vielen Jahren mit Blutstammzellen aus dem Knochenmark. Ich glaube, auch diese Zellen können dem Herzen bei der Erholung helfen. Aber aus ihnen kann kein neues Herzmuskelgewebe entstehen. Das können nur Zellen, die aus embryonalen Stammzellen gewonnen wurden, wie wir jetzt gezeigt haben. Nur so lässt sich das Herz nach einem Herzanfall vollständig wieder herstellen."
Das Ziel der Wissenschaftler sind klinische Studien mit dem erfolgreichen Cocktail und den zugehörigen Stammzellen in den nächsten Jahren. Zunächst jedoch wollen sie Experimente mit Schafen und Schweinen durchführen. Deren Herz entspreche eher dem des Menschen, zumindest von der Größe her.