Wissenschaftler entwickeln Herzschrittmacherzellen, die elektronische Geräte ersetzen könnten

Herzrhythmusstörungen betreffen Millionen Menschen weltweit und erfordern häufig elektronische Herzschrittmacher, die mit erheblichen Nachteilen verbunden sind – darunter Infektionsrisiko, Operationen zum Batteriewechsel und begrenzte Lebensdauer. Diese bahnbrechende Studie bietet eine biologische Alternative, die die Herzversorgung grundlegend verändern könnte.

Forscher am University Health Network entwickelten eine Methode zur Herstellung atrioventrikulärer knotenähnlicher Schrittmacherzellen (AVNLPCs) aus menschlichen pluripotenten Stammzellen. Der Atrioventrikularknoten ist die natürliche elektrische Brücke des Herzens, die die Kontraktionen zwischen den oberen und unteren Kammern koordiniert.

Mithilfe präziser molekularer Signaltechniken leiteten die Wissenschaftler Stammzellen dazu an, sich in Zellen zu differenzieren, die fetalen Herzschrittmacherzellen sehr ähneln. Diese im Labor gezüchteten Zellen zeigten in Labortests geeignete elektrische Eigenschaften und Schrittmacherfunktion.

Am bedeutsamsten ist, dass diese biologischen Schrittmacherzellen nach der Transplantation in Meerschweinchenherzen mit induzierten Rhythmusstörungen die normale Herzfunktion erfolgreich wiederherstellten. Die Zellen integrierten sich in das Herzgewebe und behielten ihre Schrittmacheraktivität bei, wodurch sie effektiv eine „biologische Leitungsbrücke" bildeten.

Dieser Fortschritt könnte die Behandlung des atrioventrikulären Blocks transformieren – einer potenziell tödlichen Erkrankung, bei der elektrische Signale zwischen den Herzkammern unterbrochen sind. Im Gegensatz zu elektronischen Herzschrittmachern würden biologische Alternativen keinen Batteriewechsel erfordern, könnten mit pädiatrischen Patienten mitwachsen und langfristige Komplikationen möglicherweise reduzieren. Die Forschung stellt einen bedeutenden Schritt in Richtung regenerativer Herztherapien dar, die die Behandlungsergebnisse für Herzpatienten verbessern und durch dauerhaftere, natürliche Herzrhythmuslösungen potenziell die gesunde Lebensspanne verlängern könnten.