Neue Herzklappen-Prothese hält ewig: Wiederholte Operationen werden überflüssig

Allein in Deutschland werden jährlich mehr als 24.000 defekte Herzklappen durch Prothesen ersetzt. Für viele Patienten ist es bereits die zweite oder gar dritte Operation an der gleichen Stelle, denn Ersatz hält allenfalls 15 Jahre. Bei Kindern müssen derartige Prothesen schon früher ausgetauscht werden, weil sie nicht mitwachsen.

Herzklappe aus dem Drucker

All diese Probleme haben Medizintechniker am Georgia Institut of Technology (GaTech) oin Atlanta jetzt gelöst. Sie stellen Ersatzherzklappen im 3D-Druck aus biokompatiblem und abbaubarem Poly(glyceroldodecandioat) her, einem Kunststoff. Die Maße lassen sich so genau an den jeweiligen Patienten anpassen. Sie haben ein Formgedächtnis, das heißt, sie können zusammengeklappt werden, sodass sie mit Hilfe eines Katheters zu ihrem Ziel gebracht werden können. Dort entfalten sie sich und nehmen ihre Form vor dem Faltprozess wieder ein, sodass sie angenäht werden können.

Menschliches Gewebe ersetzt den Kunststoff

Jetzt beginnt ein entscheidender Prozess. Der Kunststoff lockt gesunde Zellen aus der Umgebung an, die ihn nach und nach ersetzen. Am Ende hat der Patient eine Herzklappe aus körpereigenem Gewebe, die genauso gut ist wie eine eigene und sich auch so verhält. Sie wächst beispielsweise mit, wenn sich das Herz vergrößert, etwa bei Kindern. Eine solche Klappe muss nicht mehr ausgetauscht werden.

Das Ziel war dauerhaftes Funktionieren

„Von Anfang an hatten wir das Ziel, uns von der Einheitsgröße für alle zu verabschieden, und stattdessen ein patientenspezifisches Implantat zu entwickeln, das dauerhaft arbeitet“, so Sanchita Bhat, die bei Lakshmi Prasad Dasi, Professor für Medizintechnik, und Scott Hollister, Professor für biomedizinisches Engineering, promoviert hat. Dasi ist ein führender Experte auf dem Gebiet der Herzklappenfunktion und -mechanik, während Hollister ein Top-Experte für Gewebezüchtung und 3D-Druck für medizinische Geräte ist, die in der Kinderheilkunde (Pädiatrie) benötigt werden.

Start bei jungen Patienten

Noch haben die Entwickler keine Zulassung für Versuche an Menschen.  „Wir wollen mit jungen Patienten beginnen, die von dieser Technologie profitieren werden, wenn es keine andere Behandlungsmöglichkeit für sie gibt“, so Dasi. “Dann hoffen wir, im Laufe der Zeit zeigen zu können, dass es keinen Grund gibt, warum nicht alle Herzklappen auf diese Weise hergestellt werden sollten.“

„Wir hoffen, dass wir mit jungen Patienten beginnen können, die von dieser Technologie profitieren werden, wenn es keine andere Behandlungsmöglichkeit für sie gibt“, so Dasi. “Dann hoffen wir, im Laufe der Zeit zeigen zu können, dass es keinen Grund gibt, warum nicht alle Herzklappen auf diese Weise hergestellt werden sollten.“ Weltweit leiden zwei bis drei Prozent der Menschen an Herzklappenfehlern, die operativ korrigiert werden müssen.

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