Ihr Projekt Unsere Pläne

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1 Ihr Projekt Unsere Pläne Ihr Zwischenbericht Bio-Pacer - Biologische Herzschrittmacher für die Herzkinder Helmholtz Institut für Biomedizinische Technik der RWTH Aachen & Universitäres Herzzentrum Hamburg, Kinderherzchirurgie Ausblick und Perspektiven Neues Projekt: Realisierung einer kindgerechten Herzklappe mit regenerativer Fähigkeit durch die im Körper befindliche Gewebe-Konstruktion Helmholtz Institut für Biomedizinische Technik der RWTH Aachen

2 Inhalt: Ihre Spende Kinder mit angeborenem Herzfehler... 3 Ihr Partner Vorstellung der Stiftung KinderHerz Deutschland Vorteile Ihrer Projektförderung Das können Sie bewirken... 5 Vorwort... 6 Vorstellung eines neuen Projektes: Realisierung einer kindgerechten Herzklappe mit regenerativer Fähigkeit durch die im Körper befindliche Gewebekonstruktion Förderprojekt Bio-Pacer Biologische Herzschrittmacher für die Herzkinder Dankeschön Antragsteller: Stiftung KinderHerz Deutschland Ansprechpartner: Roland Marzoch Spenderkommunikation und Öffentlichkeitsarbeit Weserstraße Essen Telefon: 0201 / Telefax: 0201 / r.marzoch@stiftung-kinderherz.de 2

3 Kleinen Herzen helfen Ihre Spende Kinder mit angeborenem Herzfehler Angeborene Herzfehler sind die unter allen Neugeborenen am häufigsten auftretenden Organerkrankungen. Bundesweit werden täglich etwa 19 Kinder mit einem Herzfehler geboren. Für diese Kinder bedeutet die Diagnose nach wie vor einen unvorstellbar schwierigen Start ins Leben. Lebenschancen der Kinder verbessern sich Diese Fehlbildungen erscheinen in einer großen Variabilität, es gibt über 50 verschiedene Herzfehler. 70% dieser Kinder würden ohne Behandlung sterben. Mehr als dieser deutschlandweit jährlich betroffenen Kinder benötigen einen oder mehrere Eingriffe am offenen Herzen. Noch vor 30 Jahren starb ein Viertel dieser Kinder im frühen Säuglingsalter und ein weiteres Viertel im Kindesalter. Heute erreichen aufgrund der verbesserten diagnostischen, medikamentösen, operativen und auch interventionellen Möglichkeiten der Medizin mehr als 90% dieser Patienten das Erwachsenenalter. Auch die Pflege sowie die Betreuung innerhalb und außerhalb der Kliniken leistet einen wesentlichen Beitrag auf dem Weg in ein gesünderes, aktives und normales Leben. Die Lebenschancen und die Lebensqualität herzkranker Kinder verbessern sich durch innovative medizinische Versorgung immer weiter. Dennoch stellen Folgeerkrankungen wie beispielsweise Lungenhochdruck oder das Eiweißverlustsyndrom die Medizin auch heute noch vor immer neue Herausforderungen. Spendengelder einsetzen, wo sie nötig sind Aufgabe und Ziel der Arbeit der Stiftung ist es, sich nachhaltig und zuverlässig in diesen Prozess mit einzubringen und dort Spendengelder einzusetzen, wo sie nötig sind, um einen Beitrag zur Gewährleistung der besten medizinischen Standards und Geräte zu leisten. 3

4 Die Stiftung KinderHerz Deutschland ist Ihr Ansprechpartner für alle Fragen bezüglich Ihrer Spenden für die Herzkinder. Ihr Partner Vorstellung der Stiftung KinderHerz Deutschland Die Stiftung KinderHerz Deutschland ist für die operative Umsetzung der Förderprojekte verantwortlich. Als übergeordnete Einheit übernimmt die Stiftung KinderHerz vorwiegend die kommunikativen Aufgaben und die Aufklärung der Bevölkerung. Aufgabenverteilung Die Aufgabe beider Organisationen ist es, aktiv einen Prozess mitzugestalten, in dem jedes herzkranke Kind in hochspezialisierten Kinderherz-Kompetenzzentren optimal behandelt und betreut wird. Mit der Unterstützung innovativer Projekte an regionalen Kinderherz-Zentren arbeiten wir für dieses große Ziel. Konkret investieren wir Spendengelder in die Anschaffung und Entwicklung innovativer medizinisch-technischer Ausstattung sowie die Erforschung neuer Ansätze in den Bereichen Prävention, Diagnose, Behandlung und Betreuung. Gerne möchten wir Sie einladen, als Freund und Förderer dabei mitzuwirken. Nutzen für Sie als Förderer Ein aktuell laufendes und ein neues Projekt stellen wir Ihnen vor und zeigen zum einen die Notwendigkeit, aber auch den Nutzen für Sie auf, als Förderer aktiv an unserem Engagement in Sachen Kinderherz-Gesundheit in Deutschland mitzuwirken. Die Stiftung KinderHerz Deutschland wirkt zudem als Interessenvertreter und Mittler der Betroffenen. Durch gezielte Aktionen klären wir mittels strategischer und aktiver Pressearbeit über die Häufigkeit der oftmals komplizierten Herzfehler bei Kindern auf. Wir arbeiten mit sozial engagierten Unternehmen und prominenten Helfern zusammen, durch die wir eine noch breitere Öffentlichkeit erreichen. 4

5 Gemeinsam machen wir aufmerksam auf die großen Chancen, die neue Lösungsansätze in der Kinderkardiologie und in der Kinderherz-Chirurgie für die kleinen Patienten und ihre Familien bieten. Mittel für die Anschaffung von innovativer medizinisch-technischer Ausstattung für Diagnostik und Therapie sowie der Bezahlung von Wissenschaftlern und weiteren Mitarbeitern für die wissenschaftliche Forschung innerhalb von innovativen Projekten fehlen in den Kinderherz-Zentren oft signifikant. Deshalb möchten wir hier die Gelegenheit nutzen, Ihnen auf den folgenden Seiten dieses Förderkonzeptes ein aktuelles neues Projekt vorzustellen, mit dem sich unsere Kinderherz-Spezialisten, mit der Bitte um finanzielle Unterstützung, an uns gewandt haben. Vorteile Ihrer Projektförderung Das können Sie bewirken Aufbauend auf Ihren großzügigen Spenden für unsere Herzkinder stellen wir Ihnen in diesem Förderkonzept ein konkretes Projekt in unserem Kinderherz-Zentrum in Aachen vor, in dem es dringender Förderung bedarf. Hierauf möchten wir Ihr Augenmerk richten. Mit Ihrer Unterstützung können Sie das Leben von Kindern retten und wissen genau um den Einsatz Ihrer Fördergelder. Neben diesem offensichtlichen Mehrwert, bietet dies die Möglichkeit, einen bedeutenden persönlichen und unternehmerischen Beitrag zur Kinderherz-Gesundheit in Deutschland zu leisten. 5

6 Vorwort Der nächste Schritt: Implantation und Auswertung der BioPacer Funktion im lebenden Organismus Lieber Leser, in den vergangenen Jahren der klinischen Tätigkeit und Forschung im Bereich der Herzchirurgie und Kardiologie ist bei mir mit jedem Tag der Respekt vor der Genialität der Natur und dem Design des Herzens gewachsen. Mit großer Kraft und Präzision schlägt das Herz ca. 32-Millionen-mal pro Jahr; ohne Pause und ohne Urlaub. Ineinander verzahnte Prozesse ermöglichen einen fein abgestimmten Ablauf des Herzschlags; präzise wie ein Uhrwerk. Der Taktgeber im Vorhof des rechten Herzens ist der Sinusknoten, der über den sogenannten AV-Knoten eine leicht verzögerte Verbindung zwischen der Vorhof- und der Herzkammerpumpfunktion ermöglicht. Auf diese Weise wird es möglich, dass der Vorhof die Herzkammer in der Diastole Die ersten Ergebnisse unserer Forschung sind vielversprechend, betont Professor Stefan Jockenhövel vom Helmholtz Institut für Biomedizinische Technik der RWTH Aachen. (Füllungsphase) optimal füllen und somit die Herzkraft in idealerweise entfaltet werden kann. Präzise Herzschlag auf Herzschlag. Diese genaue Stimulation des Herzens ist jedoch auch ein wunder Punkt im Gesamtgefüge Herz. Aufgrund von angeborenen Herzfehlern, interventionellen oder operativen Eingriffen oder nicht vermeidbaren medikamentösen Therapien kann dieser AV-Knoten in seiner Funktion eingeschränkt oder sogar vollständig unterbunden sein. Eine lebensbedrohliche Situation, die dank technischer Herzschrittmachersysteme beherrscht werden kann. So genial und lebensrettend der Herzschrittmacher ist, so sehr sind insbesondere für unsere kleinen Patienten die technischen Systeme auch eine Belastung: Form und Größe der Aggregate und elektrische Kabel stellen für den wachsenden Organismus eine große Herausforderung und Belastung dar. Das Projekt BioPacer erforscht die biologische Rekonstruktion des AV-Knotens aus Patienten-eigenen Zellen, die sich in das natürliche Gefüge des Herzens einbetten lässt. Die ersten Ergebnisse aus unserer Forschung sind vielversprechend und zeigen die prinzipielle Machbarkeit eines solchen biologischen Verbindungskabels in der Laborumgebung. Der nächste Schritt unserer Forschung konzentriert sich nun auf die Implantationstechnologie und Auswertung der BioPacer Funktion im lebenden Organismus. Dank der Förderung durch die Stiftung KinderHerz Deutschland ist diese für unsere kleinen Patienten wichtige Forschung möglich geworden. An dieser Stelle einen herzlichen Dank an die Stiftung und alle Unterstützer des BioPacer Projektes! 6

7 Auch der kleinen Nela kann geholfen werden. Neues Projekt Realisierung einer synthetischen, zellfreien kindgerechten Herzklappe mit regenerativer Fähigkeit durch die im Körper befindliche Gewebekonstruktion Klinik/Antragsteller: Helmholtz Institut für Biomedizinische Technik der RWTH Aachen Antragsteller: Univ.-Prof. Dr. med. PhD Stefan Jockenhövel, Dr. Petra Mela Genauer Projekttitel: Realisierung einer synthetischen, zellfreien pädiatrischen Herzklappe mit regenerativer Fähigkeit durch das in situ Tissue-Engineering Hintergrund: Angeborene Herzkrankheiten treten bei etwa einem Prozent der Geburten auf und etwa ein Drittel dieser Anomalien betreffen Herzklappen. 7

8 Gegenwärtig verfügbare Herzklappenprothesen sind für Kinder nicht angemessen, weil sie nicht lebendig und daher für körperliches Wachstum nicht geeignet sind. Darüber hinaus sind kommerzielle Herzklappenprothesen nicht in Größen, die für Neugeborene und Kleinkinder erforderlich sind, verfügbar. Die unvermeidliche Folge ist, dass junge Patienten wiederholt Operationen unterzogen werden müssen, um den durch das Wachstum vergrößerten Herzklappenring anzupassen. Dies erhöht die Morbiditäts- und Mortalitätsrisiken. Daher besteht ein dringender Bedarf an Herzklappenprothesen mit Wachstumspotential. Ziel: Bildung einer lebendigen, gesunden Herzklappe Das Ziel dieses Projektes ist die Realisierung von Herzklappen mit Reparatur-, Umbau- und Wachstumspotential durch das in situ Tissue-Engineering (im Körper befindliches künstlich hergestelltes Gewebe). Dieser Ansatz beinhaltet die Entwicklung von zellfreien Implantationen, die in der Lage sind, die Zellinfiltration zu unterstützen, sobald sie im Körper implantiert sind. Der Mechanismus kann kurz wie folgt zusammengefasst werden: Nach der Implantation wird das Implantat eine Immunreaktion im Patienten auslösen, Dr. Petra Mela hat das neue Projekt beantragt. wodurch es zu einer Rekrutierung von Immunzellen, zirkulierenden Vorläuferzellen und Zellen aus den umliegenden Geweben kommt. Dies führt zur Bildung einer eigenen, lebendigen, gesunden Herzklappe. Die in situ Tissue Engineering Ansätze stellen hohe Anforderungen an die verwendeten Materialien. Zum einen sollte das Implantat ausreichend mechanische Stabilität zum Zeitpunkt der Implantation aufweisen, und zum anderen den Zellen die Infiltration, Migration und Vermehrung erleichtern. Ein weiteres Ziel ist die Realisierung einer synthetischen, zellfreien kindgerechten Herzklappe mit regenerativer Fähigkeit, durch die Kombination der Vorteile von Materialwissenschaft und einem vor kurzem in der Forschungs-Gruppe entwickelten neuartigen Design. Die Abwesenheit von Zellen zum Zeitpunkt der Implantation wird die Übertragung in die Klinik erheblich erleichtern, weil es sich so um ein medizinisches Produkt handelt. 8

9 Kostenplan des neuen Projektes Realisierung einer kindgerechten Herzklappe mit regenerativer Fähigkeit durch die im Körper befindliche Gewebekonstruktion Forschungskosten Rekombinante Polymere Nutzung der externen Spezial-Mikroskopie (Rasterelektronen-mikroskopie, Konfokal- und Two-Photon Mikroskopie) Materialkosten Verbrauchsmaterial und ELISA Kits EUR EUR EUR Gesamtkosten EUR Als Unterstützer könnten Sie mit einer Spende einen Teil der Forschungskosten finanzieren und Sie würden so zur Realisierung dieses wichtigen Projektes beitragen. Und das wiederum hilft unseren Herzkindern. Wie Sie dem beigefügten Kostenplan entnehmen können, bieten sich verschiedene Varianten einer Projektunterstützung an. Hier können Sie sich entscheiden, wie Sie das Projekt unterstützen möchten. Machen Sie mit, bleiben Sie aktiv für die Herzkinder! Unser Spendenkonto Stiftung KinderHerz Deutschland ggmbh National-Bank AG Konto-Nr.: BIC: NBAG DE 3E XXX IBAN: DE : info@stiftung-kinderherz.de Stiftung KinderHerz Weserstraße Essen Tel.: 0201 / Fax: 0201 / info@stiftung-kinderherz.de Stand: ( ) 9

10 Laufendes Förderprojekt Bio-Pacer Biologische Herzschrittmacher für die Herzkinder Zur Information: Bei diesem Projekt handelt es sich um eine multizentrische Studie. Kooperationspartner des Helmholtz Institutes für Biomedizinische Technik der RWTH (Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule) Aachen ist das Universitäre Herzzentrum Hamburg. Medizinischer Hintergrund: Prof. Dr. Stefan Jockenhövel leitet das Projekt. Entwicklung eines biologischen Herzschrittmachers für Ihre kleinen Herzpatienten Bei manchen Kindern kann das Herz seine Funktion als Pumpe nicht optimal erfüllen. Als Folge treten Herzrhythmusstörungen mit Symptomen wie Herzrasen, Herzstolpern, Schwindel oder auch plötzliche Bewusstlosigkeit auf. Der Grund dafür liegt meist in der Blockierung oder Störung der Reizleitung (AV-Block (atrio-ventrikuläre Blockierung)). Diese sorgt für eine Verminderung der Herzfrequenz und nachfolgend der Herzleistung. youtube.com/stiftungkinderherz Herzkind Ben muss einen Herzschrittmacher tragen und sich regelmäßig untersuchen lassen. Den Film zu Ben sehen Sie auf dem youtube Stiftung-KinderHerz Kanal. Bisherige Behandlungsform hat mehrere Nachteile Zur Behandlung dieses Defektes werden in Deutschland etwa Schrittmachersysteme bei Erwachsenen und Kindern pro Jahr implantiert. Bei dieser Art der Therapie wird über das Venensystem eine Sonde in den Vorhof platziert. Diese stellt die Herzaktivität fest und sorgt für eine elektrische Stimulation des Ventrikels. Die Nachteile dieser Behandlungsform liegen darin, dass das Aggregat aufgrund der Batterieerschöpfung regelmäßig ausgetauscht werden muss. Die eingebrachten Elektroden sind sehr anfällig für Infekte, was das Risiko einer Entzündung der Herzinnenhaut erheblich steigert. Insbesondere im Kindesalter ist die Implantation eines Herzschrittmachers wegen der kleinen anatomischen Verhältnisse sowie aufgrund des noch wachsenden Organismus besonders problematisch. 10

11 Methode (Vorgehensweise) Für das Team um Projektleiter Prof. Dr. Stefan Jockenhövel und Dr. Petra Mela vom Helmholtz Institut für Biomedizinische Technik der RWTH Aachen sind körpereigene, mitwachsende biomedizinische Implantate Bio- Pacer die Lösung. Der künstlich hergestellte biologische Herzschrittmacher besteht aus einer röhrenförmigen Trägerstruktur. Diese wird in einem Bioreaktor von innen mit körpereigenen Herzmuskel-Zellen besiedelt. Diese Leitstruktur ermöglicht eine gerichtete Reizweiterleitung und verhindert dadurch Herzrhythmusstörungen. Die Nutzung von patienteneigenem Gewebe vermindert zudem die Gefahr von Abstoßungsreaktionen bzw. die Infektanfälligkeit der kleinen Patienten. Zudem entfiele der regelmäßige Batterieaustausch. Außerdem werden die ansonsten notwendigen Re-Operationen verringert. Ein erster Meilenstein wurde erreicht Zur Realisation eines künstlich hergestellten (tissue engineerten) Reizleitungssystems, haben die Kinderherz-Spezialisten eine neue Methode zur Herstellung der 3D Konstrukte entwickelt. Sie(Diese 3D Gebilde) beinhalten die Hauptkomponenten des angeborenen leitfähigen Herzgewebes. Das bedeutet: die Herzmuskel-Zellen sind für die Weiterleitung des elektrischen Signals zuständig. Die Bindegewebszellen sorgen für die Produktion von mechanisch stabilen und implantierbaren Geweben. Die innerste Schicht von Blut- und Lymphgefäßen ist für die Generierung von Hohlraum-ähnlichen Strukturen zur Versorgung der Konstrukte zuständig. Elektrophysiologische Untersuchungen konnten die elektrische Leitfähigkeit des biologischen Reizleitungssystems in vitro bestätigen. Die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie sind abschließend als sehr erfolgreich und aussichtsvoll einzustufen. Basierend auf dem dargestellten Konzept kann nun eine erfolgversprechende Forschungsstrategie für die kommenden Jahre festgelegt werden, so dass unseren Herzkindern erheblich geholfen werden kann. Zellkulturtechniken werden im Labor durchgeführt. 11

12 Die Stiftung KinderHerz Deutschland, das Kinderherz- Zentrum, die Kinderherz-Spezialisten, die Eltern und besonders die Kinder sagen ein herzliches Dankeschön für Ihre Unterstützung!! 12