Künstliche Pumpe als dauerhafter Herzersatz
Forscher an der Oregon Health and Science University wollen Transplantate künftig durch Maschinen ersetzen.
- Emily Mullin
In Deutschland warteten vor zwei Jahren 450 Menschen auf eine Herztransplantation, aber nur für 297 hat sich 2016 ein lebensrettendes Organ gefunden. In den USA stehen sogar rund 4000 Menschen auf der Warteliste, von denen 2017 nur 3400 ein neues Organ von einem Spender erhielten. Dort beträgt die Wartezeit bis zu einer Transplantation etwa sechs Monate. Das ist für einige Patienten zu lang.
Lange Wartelisten
Deshalb versuchen Forscher schon seit Jahrzehnten, ein künstliches Herz für den dauerhaften Gebrauch herzustellen. Aber es ist unglaublich schwierig, ein Gerät zu bauen, das ein echtes Herz über einen langen Zeitraum ersetzen kann, ohne Infektionen oder Blutgerinnsel zu verursachen. Und je komplizierter das Gerät konstruiert ist, desto mehr Komplikationen kann es bei einem Dauereinsatz geben.
Die derzeit verwendeten mechanischen Pumpsysteme unterstützen lediglich das kranke Herz des Patienten – sie ersetzen es nicht vollkommen. Sanjiv Kaul und sein Team von der Oregon Health and Science University (OHSU) in Portland hoffen nun, dass ihnen genau das gelingen wird: das Herz durch eine Maschine zu ersetzen. Ihr Gerät zeichnet sich daher durch ein extrem einfaches Design aus. Es enthält ein einziges bewegliches Stück ohne Ventile. Die Entwickler glauben, es könnte die erste derartige Vorrichtung sein, die bis ans Lebensende hält.
Kunstherz für Jahrzehnte
Bereits 2006 erhielt als erstes Kunstherz AbioCor von der US Food and Drug Administration eine begrenzte Zulassung. Es wurde allerdings nur 15 Personen implantiert und steht nicht mehr zur Verfügung. Das zwei Pfund schwere Gerät hatte ungefähr die Größe einer Grapefruit und war zu voluminös für Kinder und viele Frauen. Derzeit ist nur der Apparat von SynCardia in den USA erhältlich. Dabei handelt es sich allerdings nur um eine vorübergehende Lösung für jene Zeitspanne, in der die Patienten auf eine Herztransplantation warten.
Die Betroffenen müssen zusätzlich einen externen Luftkompressor in einem Rucksack bei sich tragen, der das implantierte Kunstherz von außen antreibt. Die Schläuche, die Herz und externen Kompressor miteinander verbinden, bedeuten für den Patienten jedoch eine ständige Infektionsgefahr. Andere Unternehmen wie Cleveland Heart, die französische Firma Carmat oder Schweizer Forscher haben zwar ebenfalls versucht, ein vollständig künstliches Herz zu bauen. Aber bisher ohne Erfolg.
Sanjiv Kaul hofft, die Defizite der früheren Kunstherzen durch den schlichten Aufbau überwinden zu können. Das Gerät aus Portland ersetzt die beiden unteren Kammern des Herzens, die Ventrikel, durch ein Titanrohr mit einem hohlen Stab, der sich hin und her bewegt. Damit erzeugt das Kunstherz einen Blutfluss, der einen natürlichen Puls nachahmt.
Wartungsarm durch schlichten Aufbau
Die Bewegung drückt das Blut in die Lunge, wo es Sauerstoff aufnehmen und anschließend den Rest des Körpers damit versorgen kann. Das Kunstherz der OHSU muss wahrscheinlich durch einen kleinen Akkupack außerhalb des Körpers in Betrieb gehalten werden. Aber es besteht die Hoffnung, dass langfristig eine kleinere, effiziente Batterie unter die Haut implantiert und von außen wieder aufgeladen werden kann.
Einen Prototyp ihres Kunstherzens haben Kaul und sein Team an Kühen getestet. Sie bemerkten keine Probleme oder Nebenwirkungen. Als Nächstes planen sie Tierversuche mit einer kleineren Version des Geräts, die bereits zehnjährigen Kindern passen würde. Dieser Apparat soll sich drei Monate lang in Schafen bewähren. "Wenn er so lange funktioniert, denken wir, dass wir in der Lage sein werden, ihn im Menschen anzuwenden", sagt Kaul. Der Kardiologe glaubt, dass das Gerät den Patienten in spätestens fünf Jahren zur Verfügung stehen könnte.
(bsc)
