Kardiovaskuläres Tissue-Engineering

Techniken der Dezellularisierung haben erstmalig im Rahmen des Herzklappenersatzes die klinische Einführung des kardiovaskulären Tissue-Engineerings (KVTE) ermöglicht. Die Machbarkeit dieses Konzepts wurde zuerst für Pulmonal- und nun auch für Aortenklappen demonstriert. Die initial propagierte autologe In-vitro-Reendothelialisierung ist für die breite klinische Anwendung wenig praktikabel. Alternativen sollen eine Modifikation der luminalen Implantatoberfläche zur Vorbeugung thrombembolischer Ereignisse oder späterer degenerativer Veränderungen erzielen. Spezialisierte Tiermodelle werden zukünftig dazu beitragen, diesbezüglich wissenschaftliche Detailfragen zu klären. Die Entwicklung eines klinisch nutzbaren bioartifiziellen Myokardersatzes erscheint dagegen noch weit entfernt. Trotz experimenteller Erfolge unter Verwendung embryonaler oder induzierter pluripotenter Stammzellen fehlt es an zuverlässigen Techniken der Isolation, Expansion, Differenzierung und 3D-Anordnung dieser Zellen zu einem Herzmuskelersatz. Dezellularisierungsverfahren haben jedoch auch hier einen wissenschaftlichen Durchbruch ermöglicht, da nun eine organotypische 3D-Matrix mit intakter, nativ gewachsener vaskulärer Architektur auf Basis von Spenderorganen erzeugt werden kann. Über die induktiven Effekte einer solchen organotypischen Matrix hinaus scheinen jedoch weitere Signale für die erfolgreiche Kultivierung eines myokardialen 3D-Konstrukts notwendig zu sein. Die zusätzliche Integration biomechanischer und elektrophysiologischer Stimulation könnte das Differenzierungspotenzial von ausgewählten Zellpopulationen deutlich steigern und einen wertvollen Beitrag zur Schaffung eines funktionellen TE-Myokardersatzes leisten.