Ingeniørstuderende udvikler bioreaktor, der skal gro ægte hjerteklapper

Flere og flere danskere får i dag indopereret kunstige hjerteklapper, som ud over at være livsreddende er med til at genskabe patienternes funktionelle niveau. Men nogle typer kunstige hjerteklapper vil med tiden blive nedbrudt og skal derfor senere i livet skiftes ud.

Andre typer holder livslangt, men kræver medicinsk blodfortyndende behandling. Blandt andet fordi kunstige hjerteklapper af natur ikke er opbygget af kroppens egne celler, og fordi kunstige inaktive hjerteklapper ikke kan reparere eller omforme sig selv. Derved kan en kunstig hjerteklap, indopereret i et barn, ikke vokse sammen med barnets krop.

Derfor har forskere i mange år arbejdet på at udvikle aktive hjerteklapper bygget op af kroppens egne celler, og nu har Buster Skyum, civilingeniør-studerende på Aarhus Universitet, bidraget til denne udvikling ved at bygge en særlig bioreaktor, med henblik på at dyrke menneskeceller.

”Reaktoren skal genskabe det miljø, der er omkring hjertet. Der skal være den rette kemiske sammensætning af stoffer og næringsstoffer samt de rette mekaniske stimuli, for at cellerne kan udvikle sig til hjerteklapper,” siger Buster Skyum og sammenligner sin bioreaktor med en form for røremaskine, hvor til de rette ingredienser skal tilsættes, for at få projektet til at lykkes.

Han understreger dog, at der endnu er meget lang vej, inden man kan gro færdige hjerteklapper i hans bioreaktor:

”Man har forsket i det her i over 20 år, og der er stadig noget vej. Der er rigtig mange komponenter i at lave ægte hjerteklapper af menneskeceller, og bioreaktoren er blot én del. Det er et helt forskningsfelt, hvor man bl.a. også skal finde de rigtige celletyper, man kan bruge til at gro hjerteklapper af, og så skal man have bygget en form for skelet, som cellerne kan gro på,” siger Buster, som dog samtidig anslår, at der næppe går mere end et par år, førend forskerne begynder at gro hjerteklapper af menneskeceller. Før de kan bruges klinisk, går dog nok stadig mange år.

”At kunne gro biologisk aktive hjerteklapper af kroppens eget væv vil være en revolution inden for det her felt. Eksempelvis er der mange børn, der bliver født med fejl på hjerteklapperne. Det påvirker hele resten af deres liv, fordi de kommer til at gennemgå mange store operationer og konstant skal være på blodfortyndende medicin, for at kroppen ikke frastøder den kunstige hjerteklap. Og det gør samtidig kroppen mere modtagelig over for andre sygdomme,” siger Buster Skyum.

Buster læser Biomedicinsk teknik på Aarhus Universitet og kommer fra en bachelor i idræt på Syddansk Universitet. For ham har den menneskelige fysiologi og biomekanik altid været spændende. Han valgte civilingeniør-overbygningen til uddannelsen i idræt, fordi han gerne ville lave et speciale, som kunne bruges til noget i virkeligheden.

”Jeg kan godt lide at arbejde med den naturvidenskabelige og teknologiske del af idrætten. Og så er det fantastisk at arbejde med noget, som har så stort et potentiale for at hjælpe så mange mennesker,” siger han.

FAKTA

Der udføres årligt i Danmark ca. 1.600 hjerteklapoperationer, og tallet er stigende. Hjerteklapoperationer er omfattende operationer, som foregår med åben hjertekirurgi under fuld narkose, hvor hjerte- og lungefunktion kortvarigt sættes ud af drift og erstattes af en hjerte-lunge-maskine.

Hjerteklapper udskiftes kirurgisk eller kateterbaseret, når en eller flere af kroppens egne fire hjerteklapper er så forsnævrede eller utætte, at det er nødvendigt. Problemer med hjerteklapper kan bl.a. opstå på baggrund af forskellige sygdomme eller infektioner, der rammer hjerteklapperne.

I dag tilbydes operationer, hvor kirurger erstatter den defekte hjerteklap med en kunstig. Den kunstige hjerteklap er enten af metal eller en biologisk inaktiv klap af væv fra grise. De kunstige klapper kan ikke vokse sammen med kroppen eller reparere skader på sig selv.

En kunstig biologisk hjerteklap har i et voksent menneske en levetid på op til 15 år, før den skal skiftes. Hos børn er levetiden kortere, eftersom den kunstige hjerteklap ikke følger barnets udvikling. Samtidig foregår degenerering af de biologisk kunstige klapper hurtigere hos børn og unge end ved voksne.