UTS-Forscher nutzen 3D-gedruckte Mini-Herzen, um die Auswirkungen von COVID-19 auf das Herz zu untersuchen.
Die Technologie verwendet patientenspezifische Stammzellen zur Herstellung von Herzgewebe.
Ziel ist es, die Mechanismen von Herzschäden durch COVID-19 zu verstehen und neue Therapien zu entwickeln.
3D-Druck-Technologie hilft bei der Erforschung von COVID-19-bedingten Herzproblemen.
Forscher der University of Technology Sydney (UTS) haben eine bahnbrechende Technologie entwickelt, um die Auswirkungen von COVID-19 auf Patienten mit Herzkrankheiten zu untersuchen. Diese neue Methode nutzt 3D-gedruckte Mini-Herzen, die aus den Stammzellen der Patienten selbst erzeugt werden, um Schäden durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu reparieren.
Das Team unter der Leitung von Bioingenieur Dr. Carmine Gentile hat personalisierte Bioinks aus Herzstammzellen der Patienten entwickelt. Diese Bioinks werden verwendet, um mithilfe eines 3D-Bioprinters Herzgewebe zu drucken, das tote Gewebe bei Patienten mit Herzinsuffizienz reparieren kann.
Angesichts der Tatsache, dass COVID-19-Patienten mit Herzkrankheiten ein siebenfach höheres Sterberisiko haben, hoffen die Wissenschaftler, mit diesen Mini-Herzen zu verstehen, warum dies der Fall ist. Diese Technologie könnte eine Plattform bieten, um Therapien für Herzkranke zu testen, die dem potenziell tödlichen Coronavirus ausgesetzt sind.
„Zusammen mit Kollegen und Experten versuchen wir herauszufinden, welche Auswirkungen COVID-19 auf das Herz hat“, sagt Dr. Gentile. „Wir haben die Werkzeuge, um das Verhalten des Herzens zu untersuchen – wir können Herzgewebe drucken, das lebendes Herzgewebe nachahmt, und es verwenden, um die Auswirkungen von Medikamenten und anderen Wirkstoffen, einschliesslich Viren, zu testen.“
COVID-19 betrifft primär die Lungen, kann aber auch andere Körperteile, einschliesslich des Herzens, beeinträchtigen. Ein möglicher Mechanismus könnte der direkte Einfluss des Virus auf das Herz über das ACE-2-Protein sein, das in der Lunge und im Herzen vorhanden ist. Alternativ könnte eine systemische Entzündungsreaktion des Körpers das Herz indirekt schädigen.
Dr. Gentile leitet die Cardiovascular Regeneration Group an der UTS, ein multidisziplinäres Team von Experten in Herz-Kreislauf-Biologie, Bioengineering und Biomaterialien sowie Kliniker wie Kardiologen und Herz-Thorax-Chirurgen. Sie arbeiten daran, personalisierte Therapien für Patienten mit Herzinsuffizienz zu entwickeln.
Ihre 3D-gedruckten, patientenspezifischen Herzpflaster befinden sich derzeit in präklinischen Versuchen und werden im Labor zur Medikamententestung eingesetzt, um Nebenwirkungen auf die Herzen der Patienten zu verhindern.
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