Zwei Millionen Euro für Organersatzforschung fürs Herz in Göttingen

(umg) Das Projekt „IndiHEART: Individualisierte Herzmuskulatur für die funktionale Behandlung von Herzinsuffizienz“ der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) ist zweiter Sieger im Innovationswettbewerb „Organersatz aus dem Labor“ und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für drei Jahre mit zwei Millionen Euro gefördert. In dem Projekt arbeiten Wissenschaftler*innen der Universitätsmedizin Göttingen, des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen, des Deutschen Primatenzentrums – Leibnitz-Institut für Primatenforschung Göttingen und der Leibniz Universität Hannover zusammen.

Die IndiHEART-Projektpartner entwickeln in den kommenden drei Jahren unter der Leitung von Prof. Dr. Wolfram-Hubertus Zimmermann, Direktor des Instituts für Pharmakologie und Toxikologie an der UMG, einen Prozess für die automatisierte Herstellung von menschlichem Herzmuskelgewebe aus induzierten pluripotenten Stammzellen für die passgenaue Anwendung in Patient*innen mit Herzmuskelschwäche. „Wir erwarten, dass durch die Umsetzung unseres IndiHEART-Konzeptes eine zweite Generation von Herzpflastern für die breite Anwendung in Patient*innen mit Herzmuskelschwäche möglich wird“, sagt Prof. Dr. Wolfram Hubertus Zimmermann, Leiter des IndiHEART-Projekts.

Eine klinische Prüfung ist nach Abschluss des Projektes vorgesehen. Diese soll auf den Erkenntnissen der mit Start 2020 geplanten BioVAT-HF Studie zur weltweit ersten Testung von künstlichem Herzgewebe in Patient*innen mit schwerer Herzmuskelschwäche aufsetzen. Die BioVAT-HF Studie wird über das Deutsche Zentrum für Herzkreislaufforschung (DZHK) in Zusammenarbeit mit der UMG-Ausgründung Repairon GmbH gefördert. Bei erfolgreicher Umsetzung des IndiHEART Projektes sollen für den individuellen Patienten maßgeschneiderte Herzpflaster ab 2024 in einer IndiVAT-HF-Folgestudie getestet werden. Damit soll die im Rahmen der BioVAT-HF Studie notwendige enge Selektion von Patient*innen übernommen und der Göttinger Herzpflasteransatz auch einem breiten Patientenkollektiv mit Herzmuskelschwäche zugänglich gemacht werden.

Projektpartner im IndiHEART-Projekt sind Prof. Dr. Eberhard Bodenschatz, Direktor der Abteilung Fluidphysik, Strukturbildung und Biokomplexität, Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen, Prof. Dr. Rabea Hinkel, Leiterin der Abteilung für Versuchstierkunde am Deutschen Primatenzentrum – Leibniz-Institut für Primatenforschung in Göttingen, sowie Prof. Dr. Tobias Ortmaier, Leiter des Instituts für Mechatronische Systeme an der Leibniz Universität Hannover, Prof. Dr. Wolfram-Hubertus Zimmermann, Direktor des Instituts für Pharmakologie und Toxikologie der Universitätsmedizin Göttingen.

Das Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universitätsmedizin Göttingen hat Verfahren für die Herstellung von künstlichem Herzgewebe aus induzierten pluripotenten Stammzellen für die Anwendung als sogenannte Herzpflaster in Patient*innen mit Herzmuskelschwäche entwickelt. Basierend auf umfangreichen Vorarbeiten über einen Zeitraum von >25 Jahren wurde die erste klinische Erprobung in Patient*innen mit schwerer Herzmuskelschwäche initiiert.

Die Abteilung Fluidphysik, Strukturbildung und Biokomplexität am MPI für Dynamik und Selbstorganisation entwickelt spezielle Druckverfahren für die Herstellung individualisierter Herzpflaster. Darüber hinaus wird eine Software verfeinert, in der auf Basis der Bilddaten individuelle Patientenherzen in ihrer vollen Mechanik simuliert werden. Für das digitale Patientenherz wird dann die optimale Größe und Zusammensetzung des Gewebes numerisch berechnet. Diese Daten nutzen die Wissenschaftler*innen am Institut für Mechatronische Systeme der Leibniz Universität Hannover, um eine individualisierte Steuerung des Herzpflaster-Druckvorganges zu ermöglichen. Zusätzlich wird eine speziell entwickelte Software den Herzchirurgen bei der Operationsplanung helfen, einen optimalen therapeutischen Effekt zu erzielen.

Am Deutschen Primatenzentrum (DPZ) – Leibniz-Institut für Primatenforschung Göttingen werden die aus Stammzellen hergestellten Herzmuskelzellen auf ihre Funktionsfähigkeit getestet. Wenn das Herzpflaster nach der Implantation in Affen funktioniert, ist dies der entscheidende Schritt für die Behandlung von herzkranken Patienten.

Das Institut für Mechatronische Systeme der Leibniz Universität Hannover entwickelt die Steuerung von robotischen Systemen für die automatisierte Herstellung von individualisierten Herzpflastern. Die Steuerung wird die am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation entwickelten Simulationen nutzen, um ein individualisiertes Design für die personalisierte Anwendung von Herzpflastern zu ermöglichen.

Weitere Informationen zum BMBF-Innovationswettbewerb:
www.bmbf.de/de/sprunginnovationen-zum-organersatz-2-x-herz-1-x-bauchspeicheldruese-11638.html

WEITERE INFORMATIONEN
Universitätsmedizin Göttingen, Georg-August-Universität
Institut für Pharmakologie und Toxikologie
Prof. Dr. Wolfram Hubertus Zimmermann
Telefon 0551 / 39-5787
w.zimmermann@med.uni-goettingen.de