Mitwachsende Herzklappe entwickelt: Dr. Michael Harder, Prof. Dr. Dr. Axel Haverich, Dr. Serghei Cebotari (von links)

Erfolg für die Medizinische Hochschule Hannover (MHH): Ein Team um Professor Dr. med. Dr. h.c. Axel Haverich, Direktor der MHH-Klinik für Herz-, Thorax-,Transplantations- und Gefäßchirurgie, ist als eine von vier Gruppen heute als Vorschlag der Deutschen Forschungsgemeinschaft für den Deutschen Zukunftspreis 2008 des Bundespräsidenten Horst Köhler nominiert worden. Die Forscher haben mitwachsende biologische Herzklappen zur Implantation im Kindesalter entwickelt und bauen derzeit die Herstellung nach Arzneimittelgesetz auf. „Das nominierte Projekt ist ein Paradebeispiel dafür, wie schnell Forschungen den Weg aus dem Labor in den klinischen Einsatz finden können“, betont MHH-Präsident Professor Dr. Dieter Bitter-Suermann. Die Bekanntgabe des Gewinners und die Preisverleihung findet am 3. Dezember in Berlin statt. „Als Kooperation zwischen der MHH und der Firma corlife gehen wir unter den Nominierten, die ansonsten von großen Unternehmen kommen, als klarer Außenseiter an den Start“, meint Professor Haverich.

Kinder, die an einer Pulmonalstenose leiden – einer Erkrankung der Herzklappe am Ausgang der linken Hauptkammer –, haben bislang als Ersatz für die undichte Klappe eine künstliche Herzklappe oder ein Transplantat erhalten. Der Nachteil: Mit dem Wachstum der Kinder mussten diese Klappen durch größere ersetzt werden, die Kinder mussten mehrmals operiert werden. „Wir können nun biologische Herzklappen herstellen, die der Körper der Kinder als eigenes Gewebe akzeptiert und die deshalb mitwachsen“, erläutert Professor Haverich. „Die Kinder benötigen also nur noch eine Operation und entwickeln sich danach völlig normal.“ Bislang haben die Herzchirurgen die Pulmonalklappe des neuen Typs bei 18 herzkranken Kindern erfolgreich eingesetzt, zwei der Kinder leben bereits seit sechs Jahren damit.

Die nominierte Forschergruppe, zu der außer Professor Haverich sein Mitarbeiter Dr. med. Serghei Cebotari und Dr. rer. nat. Michael Harder, Geschäftsführer der Firma corlife, gehören, hat das Verfahren zur Herstellung dieser Klappen entwickelt. Es umfasst mehrere Schritte. Grundlage ist eine Klappe, die aus einem Spenderherz stammt. „Mit Hilfe von einem speziellen Detergenziencocktail befreien wir die Herzklappe von allen Zellen, die vom Spender stammen“, erklärt Dr. Harder. Übrig bleibt eine zellfreie Matrix, eine Collagenstruktur, die die Form der Herzklappe hat. Parallel wird dem Empfänger Blut entnommen und daraus werden Endothelzellen isoliert, also die Zellen, die die Blutgefäße von innen auskleiden. Die Zellen werden vermehrt. „In einem Bioreaktor lassen wir dann diese Zellen die Matrix besiedeln.“ Diese biologischen Herzklappen werden den Patienten implantiert. „Mittlerweile haben wir festgestellt, dass es sogar ausreicht, die von allen Spenderzellen befreite Herzklappen-Matrix zu verwenden“, ergänzt Professor Haverich, „denn der Körper des Empfängers besiedelt dieses Collagengerüst von allein mit seinen Zellen.“

Die Ärzte haben 18 Kindern in Moldawien mit der Therapie geholfen. „Alle Kinder litten stark unter ihrer Herzkrankheit“, berichtet Dr. Serghei Cebotari, und waren in ihrer körperlichen Entwicklung hinter Gleichaltrigen zurückgeblieben. „Dank der neuen Herzklappe geht es allen prima. Sie können jetzt genauso herumtoben und spielen wie ihre Freunde.“

Der Kontakt zwischen der Herzchirurgie der MHH und der Universitätsklinik Chisinau in Moldawien ist in den achtziger Jahren entstanden. Chirurgen aus Niedersachsen reisten an die Moldau, um dort ihre Kollegen zu unterstützen. Über den wissenschaftlichen Austausch kam Dr. Serghei Cebotari 1999 an die MHH. Der Chirurg hat in dem Herzklappen-Projekt sämtliche Tierversuche betreut.

Als es darum ging, die neue Methode erstmals bei einem Kind anzuwenden, war die Bürokratie noch nicht so weit. „Man konnte sich nicht einigen, ob unsere innovativen Herzklappen das Zulassungsprocedere des Arzneimittel- oder des Medizinproduktegesetzes durchlaufen müssen“, erinnert sich Professor Haverich. Dr. Cebotari, dessen Vater die Herzchirurgie der Universitätsklinik Chisinau leitet, hatte dann die entscheidende Idee: Wenn die Behörden zaudern, warum sollten die Mediziner dann nicht in Moldawien weiterarbeiten? „Ich war zunächst skeptisch“, gibt Professor Haverich zu. Als dann aber eine eigens gegründete Ethik-Kommission in Moldawien, das Ethik-Komitee der MHH und auch die deutschen Behörden grünes Licht für die Behandlungsreihe in Moldawien gaben, setzen die Mediziner im Jahr 2002 zwei Kindern die neuartigen Herzklappen. Mit Erfolg: Sie erholten sich rasch, die Herzklappen tun ihren Dienst – und wachsen mit.

Die Vorteile für die Kinder liegen auf der Hand: „Bislang haben die Kinder zumeist eine künstliche Herzklappe erhalten“, sagt Dr. Cebotari. Mit dem Wachstum wird auch das Herz größer. Für die Kinder bedeutete das, dass ihnen in weiteren zwei bis drei Operationen größere Herzklappen eingesetzt werden mussten. „Dank unserer neuen mitwachsenden Herzklappe müssen sie nun nur einmal operiert werden.“

Zudem können sich an künstlichen Herzklappen Blutgerinnsel bilden, daher müssen die Patienten ein Leben lang Blut verdünnende Medikamente nehmen. „Wir müssen sie künstlich zu Blutern machen“, erläutert Professor Haverich. Bei den neuen Herzklappen ist das anders. „Der Organismus der kleinen Patienten sieht in der neuen Herzklappe keinen Fremdkörper. Er besiedelt sie relativ schnell mit eigenen Zellen“, erklärt der Herzchirurg. „Schon nach wenigen Monaten können wir sie nicht mehr von einer eigenen Herzklappe unterscheiden.“ Blutverdünnende Mittel müssen die Kinder daher nicht nehmen.

Mittlerweile sind die Herzklappen aus Hannover als Arzneimittel eingestuft worden. Die Firma corlife, die Professor Haverich im Medical Park Hannover gleich neben dem MHH-Campus gegründet hat, etabliert daher derzeit den Herstellungsprozess, so dass er den Regeln der Arzneimittelwirkstoffherstellung entspricht. „Wir haben gezeigt, dass das Verfahren grundsätzlich funktioniert“, sagt Dr. Harder, „nun geht es darum, einen stabilen Prozess der Herstellung zu etablieren und zu validieren.“ Die Umsetzung von Grundlagenforschung in ein innovatives Produkt ist die Grundlage für diese Nominierung.

Mit dem Projekt haben Professor Haverich und sein Team aus mehr als 20 Ärzten und Wissenschaftlern gezeigt, dass die innovativen Transplantate sich sowohl regenerieren als auch wachsen können. „Das eröffnet für unser Prinzip ein weites Anwendungsfeld“, sagt Professor Haverich: „Mit dieser Technologie können auch andere Implantate, etwa als Ersatz für durch Rheuma oder Unfälle degeneriertes Gewebe, hergestellt werden.“ Ein weiteres sehr großes Anwendungsgebiet stellen zudem Venentransplantate dar. „Das Potenzial unserer Entwicklung ist enorm“, meint Professor Haverich. „Ich bin mir sicher, dass wir von dieser Technologie ausgehend komplexere Organstrukturen remodellieren können.“