Ein Forscherteam hat die ersten menschlichen "Mini-Herzen" im Labor entwickelt, die deutlich schlagende Kammern haben. Die Miniaturorgane oder Organoide sind nicht größer als Sesamsamen und wurden durch Selbstorganisation unter Verwendung pluripotenter Stammzellen erzeugt.gemäß Wissenschaftsmagazin .
Die Organoide ahmen das funktionierende Herz eines 25 Tage alten menschlichen Embryos nach und können dem Menschen helfen, die vielen Rätsel des Herzens zu lösen.
Das Herzstück der Sache
Nichts ist so wesentlich und universell wie das Herz; es gibt jedoch noch viel zu entdecken, was die Wissenschaft noch nicht entdeckt hat. Unsere Fähigkeit, die Komplexität des menschlichen Herzens in vitro zu modellieren, ist immer noch begrenzt, was unser Wissen darüber einschränkt, wieHerzkrankheiten entwickeln sich.
Angeborene Herzfehler sind beispielsweise die häufigste Geburtserkrankung beim Menschen und betreffen rund 1 Prozent aller Lebendgeburten. Dies allein zeigt die Notwendigkeit, präzisere organähnliche Plattformen zu schaffen, auf denen die Forscher mit ihren neu entwickelten Methoden ins Spiel kommenMethode, die in einer in der Zeitschrift veröffentlichten Studie beschrieben wurde Zelle .
Die Forscher entwickelten menschliche pluripotente Stammzellen, die sich in jede Art von Gewebe teilen können, in mehrere Formen von Herzzellen, um Herzorganoide zu erzeugen, deren Zellen sich wie die eines Embryos selbst organisieren. Ziel war es, drei Gewebeschichten zu erzeugen, die sich bildendie Wände einer Herzkammer hinauf, die einer der ersten Teile des Herzens sind, die sich bilden.
Die Organoide mit einem Durchmesser von etwa 2 mm, die bisher mehr als 3 Monate im Labor überlebt haben, entsprechen in einer Woche strukturell dem Herzen eines 25 Jahre alten Embryos. Sie haben nur eine Kammer und dieHaupttypen von Zellen zu diesem Zeitpunkt der Entwicklung. Darüber hinaus schlägt die klar definierte Kammer des Herzens 60 bis 100 Mal pro Minute, ähnlich wie das Herz eines Embryos im gleichen Alter.
„Als ich es das erste Mal sah, war ich erstaunt, dass sich diese Kammern von selbst bilden konnten“ sagte Hauptautor Sasha Mendjan Stammzellbiologe am Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, um Wissenschaftsmagazin. „Das Erstaunliche ist, dass Sie sofort sehen, ob das Experiment funktioniert hat und das Organoid funktionsfähig ist, da es schlägt - im Gegensatz zu anderen Organen.“
Obwohl die Idee eines voll funktionsfähigen künstliches Herz scheint weit entfernt zu sein, der Forscher wird sich vorerst höchstwahrscheinlich darauf konzentrieren, schlagende Herzorganoide mit Gefäßnetzwerken zu verbinden und zu testen, ob sie Blut pumpen können. Dennoch haben diese Miniherzen ein immenses Potenzial, da sie ein mächtiges neuartiges Werkzeug für unsere darstellen könntenExperimente zum Verständnis der menschlichen Herzentwicklung und -krankheit, die weitgehend auf Tiermodellen beruhten.