Herzklappe zeigt exzellente Funktion nach 1 Jahr!

Im Juli dieses Jahres konnte der LifeValve-Forscherverbund einen großen Erfolg verzeichnen: In nunmehr fünf Tieren zeigte sich eine sehr gute Funktion der per Herzkatheter eingesetzten, gezüchteten Herzklappe.

Während des gesamten Nachbeobachtungszeitraumes bewies die Klappe ein Öffnungs- und Schlußverhalten, das dem einer natürlichen Herzklappe gleichkommt. Überprüft wurde dies mittels intrakardialer Echokardiographie und regelmäßig durchgeführter kardialer magnetresonanztomographischer Flußuntersuchungen.

Die Explantation der Klappen zeigte zarte, transparent durchscheinende Herzklappensegel - wie die einer natürlich gewachsenen Klappe! Die Histologie wird die Besiedelung der gezüchteten Herzklappe mit körpereigenen Zellen zeigen. Die Wiederbesiedelung ist bereits nach sechs Wochen nahezu vollständig, wie Voruntersuchungen gezeigt haben.

Diese Ergebnisse sind ein Durchbruch in der Herzklappenforschung. Noch nie zuvor konnte die volle Funktionalität einer komplett gezüchteten Herzklappe in einem Lebewesen erreicht werden.

Mit diesen Resultaten hat das europäische LifeValve-Konsortium einen immensen Schritt hin zur klinischen Anwendung einer komplett tissue-engineerten Herzklappe vollbracht.

Collaborative project

Im Rahmen des von der EU geförderten Forschungsprojektes LifeValve soll eine autologe, aus körpereigenen Zellen bestehende, mitwachsende Herzklappe entwickelt werden, die in einem bioresorbierbaren Stent minimalinvasiv implantiert wird. Da sie aus körpereigenen Zellen besteht, wird sie vom Körper nicht als Fremdkörper abgestoßen und kann im Körper an- und mitwachsen. Durch das Mitwachsen der Herzklappe werden risikoreiche Re-Operationen vermieden. Der Stent soll zunächst die Klappe stabil im Innern des Gefäßes verankern bis sie festgewachsen ist, danach soll er sich auflösen, um das natürliche Wachstum des Gefäßes und der Klappe nicht zu behindern.

Aufgabe der AG ist die Entwicklung des passenden Ablagesystems und die Etablierung des Implantationsprozederes sowie die Austestung der Klappe in Kurz- und Langzeit Follow-up.Derzeit arbeitet die AG im Tiermodell.

Die Entwicklungen auf dem Gebiet der kardiovaskulären Intervention mit Stentimplantationen und Ballondilatationen an Herzklappen oder herznahen großen Gefäßen haben diese mittlerweile zu Standardprozeduren bei der Versorgung angeborener Herzfehler werden lassen. Diese Prozeduren haben in den vergangenen Jahren einen Großteil vormals unumgänglicher Operationen an Herz und Gefäßen ersetzen können.
 
Seit wenigen Jahren gibt es die Möglichkeit, einen operativen Herzklappenersatz zu vermeiden und mittels Herzkatheter eine Klappe zu implantieren. Die bisher auf dem Markt verfügbaren interventionell einsetzbaren Herzklappen aus bovinen Jugularvenenklappen sind jedoch nicht in allen benötigten Größen verfügbar. Zudem entsteht nach der Implantation ein immungetriggerter Degenerationsprozess, der die Haltbarkeit der Klappen limitiert.
 
Zur Vermeidung von wiederholten Operationen oder Interventionen mit all ihren Nebenwirkungen ist es deshalb wünschenswert, eine Herzklappe aus körpereigenen Zellen zu entwickeln. Eine vollwertige Herzklappe aus lebenden, körpereigenen Zellen wäre ideal.
Eine körpereigene Klappe aus lebendem Gewebe könnte sich dann verschiedenen Anforderungen und Bedingungen, z.B. Blutdruck und Körperwachstum, anpassen.
 
Funktion des Stentes ist die Verankerung in Pulmonalklappenposition. Ein Stent aus Fremdmaterial stellt allerdings ein Wachstumshindernis für umgebendes vaskuläres Gewebe dar. Um unabhängig von einem Stent wachsen zu können, sollte die neue körpereigene Herzklappe über ein biologisch abbaubares Stentsystem eingebracht werden. Löst sich der Stent im Verlauf auf, so hat die Herzklappe keine Einschränkung bezüglich des Mitwachsens im Gefäß. Weitere Operationen oder Re-Katheterinterventionen können so vermieden werden. Insbesondere bei Kindern und Jugendlichen wäre diese Methode ein deutlicher Fortschritt in der Therapie von angeborenen Herzklappenerkrankungen.

Seit mehreren Jahren arbeiten Forschungsgruppen auf dem Gebiet des sogenannten Tissue Engineering an autolog gezüchteten, körpereigenen Herzklappen. Die Entwicklungen auf dem Gebiet der Herzklappenforschung sind nun soweit fortgeschritten, dass aus autologem Gewebe gezüchtete Klappen erfolgreich im Schafsmodell erprobt wurden. Diese Arbeiten wurden maßgeblich von der im hier beantragten Versuchsvorhaben kooperierenden Arbeitsgruppe von Prof. Hoerstrup, Universität Zürich, durchgeführt.

Da in den letzten Jahren innerhalb des Tissue Engineering, aber auch in der Entwicklung selbstexpandierbarer Stents und bioresorbierbarer Materialien wesentliche Fortschritte gemacht wurden, kombinieren wir nun diese Methoden miteinander. Geplant ist die Entwicklung eines sich auflösenden, bioresorbierbaren, selbst expandierbaren Stents, in dem eine aus lebendem körpereigenen Gewebe gezüchtete Herzklappe sitzt. Diese Stentklappe wird katheterinterventionell über eine Leisten- oder Jugularvene implantiert. Für die Herzkatheterimplantation muss ein geeignetes Stentklappenaufnahme- und  –ablagesystem entwickelt werden. An diesem viergliedrigen Versuchsvorhaben ist ein internationales Forscherteam aus der Schweiz, den Niederlanden, Österreich, Ungarn und Deutschland (s. kooperierende Forschungsgruppen) beteiligt. Das Konzept soll in mehreren Schritten entwickelt und am Tiermodell getestet werden. Die finanziellen Mittel konnten über ein fünfjähriges Forschungsförder-ungsabkommen mit der Europäischen Kommission gesichert werden.

Testing of explanted valve

Loading of the valve into the delivery system

Funded by the European Commission under the Seventh Framework Programme

LifeValve - Videos

Crimping of a stented heart valve.

Projectpartner