Ein „Herzpflaster“, das Gewebe nach einem Herzinfarkt regeneriert, wurde erfolgreich getestet.

Ein Team von Ingenieuren des Massachusetts Institute of Technology (MIT), USA , entwickelte ein flexibles Medikamentenpflaster , das nach einem Herzinfarkt auf das Herz aufgelegt werden kann, um die Heilung und Regeneration des Herzgewebes zu fördern.

Das neue Gerät ist für den Transport konzipiert drei verschiedene Medikamente Diese Wirkstoffe können gemäß einem festgelegten Zeitplan zu unterschiedlichen Zeitpunkten freigesetzt werden. In Versuchen mit Ratten konnten Forscher zeigen, dass diese Behandlung die Menge an geschädigtem Herzgewebe um 50 % reduzierte und die Herzfunktion signifikant verbesserte.

Die Details wurden in der Fachzeitschrift Cell Biomaterial veröffentlicht, und laut Wissenschaftlern könnte diese Art der Technologie, falls sie für die Anwendung am Menschen zugelassen wird, Herzinfarktpatienten helfen, mehr Herzfunktion wiederzuerlangen, als derzeit möglich ist.

Nach einem Herzinfarkt unterziehen sich viele Patienten einer Bypass-Operation, die zwar die Durchblutung des Herzens verbessert, aber das geschädigte Herzgewebe nicht repariert, wie aus einer Pressemitteilung des MIT hervorgeht. In der neuen Studie wollte das Team ein Pflaster entwickeln, das gleichzeitig mit der Operation auf das Herz aufgebracht werden kann .

So funktioniert es

Die Forscher entwickelten eine Dreifach-Medikamententherapie , die die Herzheilung auf unterschiedliche Weise fördert. „Wenn sich Gewebe regeneriert, durchläuft es eine Reihe sorgfältig aufeinander abgestimmter Schritte“, erklärt Ana Jaklenec.

Die erste Partikelgruppe setzt Neuregulin-1 frei, einen Wachstumsfaktor, der dem Zelltod vorbeugt. Die zweite Gruppe setzt VEGF frei, einen Wachstumsfaktor, der die Bildung von Blutgefäßen um das Herz fördert. Die letzte Gruppe setzt den Wirkstoff GW788388 frei, der die Bildung von Narbengewebe nach einem Herzinfarkt hemmt.

Für diese Studie entwickelten die Forscher kompakte Miniaturpflaster mit nur wenigen Millimetern Durchmesser. „Wir verkapselten Anordnungen dieser Partikel in einem Hydrogelpflaster – ähnlich einer Kontaktlinse –, das wir anschließend chirurgisch ins Herz implantierten. Auf diese Weise haben wir die Behandlung direkt in das Material einprogrammiert“, erklärt Erika Wang.

Sie testeten die Pflaster an Herzgewebekugeln, die sie sauerstoffarmen Bedingungen aussetzten, um die Auswirkungen eines Herzinfarkts zu simulieren, und brachten anschließend die Pflaster darauf an. Diese Pflaster förderten das Blutgefäßwachstum, erhöhten das Überleben von Zellen und reduzierten die Fibrosebildung. In Versuchen mit einem Rattenmodell des Myokardinfarkts beobachteten sie ebenfalls signifikante Verbesserungen nach der Behandlung mit dem Pflaster.

Im Vergleich zu Tieren ohne Pflaster oder mit intravenöser Gabe derselben Medikamente wiesen die mit dem Pflaster behandelten Tiere eine um 33 % höhere Überlebensrate und eine um 50 % geringere Gewebeschädigung auf. Das Forschungsteam plant, das Pflaster an weiteren Tiermodellen zu testen, um anschließend eine klinische Studie durchzuführen.