Grundlagenforschung

Die Grundlagenforschung an der Klinik für Kardiovaskuläre Chirurgie der Charité – Universitätsmedizin Berlin widmet sich seit vielen Jahren der regenerativen Medizin.

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Um kardiovaskuläre Produkte mittels regenerativer medizinischer Techniken herstellen zu können, werden grundsätzlich drei Komponenten gebraucht: Zellen, ein Gerüst oder Gehäuse und ein Bioreaktor.

Zellen für die regenerative Medizin

Seit 1994 werden verschiedene Arten von Zellen verwendet, welche anfangs hauptsächlich ausdifferenzierte Zellen waren, meistens Endothelzellen. Aufgrund der limitierten Wachstumsmöglichkeiten dieses Zelltyps werden heute bevorzugt verschiedene Zelltypen mit hohem Wachstumspotential verwendet und reprogrammiert, ohne die einzigartigen Eigenschaften zu verlieren. Dazu werden Progenitorzellen, erwachsene Stammzellen sowie mesenchymale Stammzellen verwendet. Desweitern kommen sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen zum Einsatz, um neben den genannten Endothelzellen auch Kardiomyozyten und Epithelzellen herzustellen.

Gerüste für die Ansiedlung der Zellen

Die zweite wichtige Säule ist das Gerüst oder Gehäuse, worauf die gezüchteten Zellen ausgesiedelt werden. Dazu gibt es verschiedene Anwendungen. 1996, nachdem ausführliche Untersuchungen vorangegangen waren, verwendete die Klinik für Kardiovaskuläre Chirurgie als erste Klinik weltweit autologe besiedelte Endothelzellen auf Graftmatrizen bei Patienten ohne geeignetes Bypassmaterial. Seit dieser Zeit werden weitere Materialien und dezellularisierte Gefäße untersucht, um die Öffnungsraten solcher Gefäße weiter zu steigern. Auch Herzklappen werden zur Verbesserung der Haltbarkeit mit diesen Techniken hergestellt. Zurzeit laufen zwei BMBF-geförderte Projekte, bei denen sowohl eine neuartige Aortenklappe erprobt als auch eine aufgrund eines resorbierbaren Stents wachstumsfähige Pulmonalklappe entwickelt wird. Parallel wird ebenfalls an ganzen Organen im Bereich des Herzens und der Lunge gearbeitet.

Bioreaktoren

Mehrere Bioreaktoren wurden in der Vergangenheit hergestellt und stehen jetzt für die verschiedenen Projekte zu Verfügung.