Winziges Herzmodell revolutioniert die Medikamententests und schlägt nach nur vier Tagen

Winziges Herzmodell revolutioniert die Medikamententests und schlägt nach nur vier Tagen

Forschende haben ein winziges, schlagendes Herzmodell entwickelt, um die Sicherheit neuer Medikamente zu testen. Der Organoid, der von Wissenschaftler:innen des Fraunhofer-Instituts und der Medizinischen Hochschule Hannover entwickelt wurde, ahmt das menschliche Herz genauer nach als bisherige Methoden. Er könnte helfen, das Scheitern von Wirkstoffen aufgrund schädlicher Auswirkungen auf das Herz zu verhindern – ein häufiges Problem in der Arzneimittelentwicklung.

Das Mini-Herz beginnt bereits nach vier Tagen zu schlagen, sobald sich seine Zellen organisieren. Es besteht aus Herzmuskelzellen, Fibroblasten, Endothelzellen und Stammzellen und verfügt zudem über ein einfaches Immunsystem. Diese Komplexität ermöglicht es, Krankheiten wie Herzinfarkte, Rhythmusstörungen oder vergrößertes Herzgewebe nachzubilden.

Forschende können die Wirkung von Medikamenten über längere Zeiträume untersuchen, da der Organoid mindestens 30 Tage überlebt. Hochauflösende Werkzeuge zeichnen dabei Schlagmuster, Zellstruktur und Genaktivität auf. Tests mit Wirkstoffen wie Mavacamten belegten, dass das Modell zeigen kann, wie Substanzen die Herzkontraktionen verändern.

Das Team arbeitet nun daran, den Organoid durch zusätzliche Immunzellen wie Makrophagen weiter zu verbessern. Parallel dazu erforscht das Fraunhofer-IGB ähnliche Modelle für andere Organe, um das Anwendungsspektrum der Technologie zu erweitern.

Dieser Herz-Organoid bietet eine präzisere Methode, um schädliche Medikamentenwirkungen bereits in der frühen Entwicklungsphase zu erkennen. Er könnte das Risiko verringern, dass Wirkstoffe aufgrund unerwarteter Herztoxizität scheitern. Künftige Arbeiten könnten seinen Einsatz auf die Erforschung weiterer Organe und Krankheiten ausweiten.