Einfache Betrachtung vom gesamten Rattenherz bis hin zu dessen Zellen

Weltweit wachsendes Interesse an der Behandlung mit Zellschichten als dritte Behandlungsoption für Patienten mit schweren Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Dr. Yoshiki Sawa ist Professor für Herz- und Gefäßchirurgie der Abteilung Chirurgische Medizin an der Medizinischen Fakultät der Universität Osaka. Während er den Bereich der klinischen Medizin leitet, forscht er weiterhin mit großer Leidenschaft an der Behandlung kritischer Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Im Jahr 2007 war er weltweit der erste Mediziner, der einen Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie erfolgreich behandelte, indem er die Herzfunktion regenerierte. Diese Behandlung erfolgte durch Extraktion von Muskelzellen aus dem Bein des Patienten, die Kultivierung der Zellen zur Herstellung einer Zellschicht und die anschließende Transplantation dieser Schicht auf das Herz, was zur Regeneration des Herzmuskels führte. Neben herkömmlichen Herztransplantationen und künstlichen Hilfsherzen gewinnt diese neue Methode als dritte Behandlungsoption zur Rettung von Patienten mit kritischen Herz-Kreislauf-Erkrankungen weltweit an Interesse.

01. Gründliche Untersuchungen modernster medizinischer Behandlungen knüpfen an die Traditionen des früheren Instituts für „Erstchirurgie“ an

Die Abteilung für Herz- und Gefäßchirurgie, Chirurgische Medizin (früher Abteilung für „Erstchirurgie“ genannt) der Medizinischen Fakultät der Universität Osaka übernimmt auch weiterhin die führende Entwicklung der chirurgischen Medizin in Japan. Beginnend mit Dr. Fritz Hertel, dem ersten Professor der Abteilung, Dr. Yoshio Ozawa, dem wahren Begründer des Programms, und dem zweiten Professor, Dr. Yoshiaki Takeda, hat jeder der leitenden Professoren die traditionelle Vorreiterrolle im Bereich moderner chirurgischer Behandlungen fortgesetzt. Diese Abteilung hat in ihrer Geschichte die kardiovaskulären chirurgischen Behandlungen immer wieder in Frage gestellt und deren Trends vorgegeben. Als Beispiele für diese Geschichte seien die früheren Mitglieder dieser Abteilung genannt: Dr. Hisao Manabe, der vor mehr als einem halben Jahrhundert als erster Mensch in Japan erfolgreich Operationen am offenen Herzen mit einem künstlichen Herz-Lungen-Apparat durchführte; Dr. Yasunaru Kawashima, einer der weltweit führenden Experten in Sachen künstlicher Organe und chirurgischer Behandlung komplexer Herzanomalien; und Dr. Hikaru Matsuda, dessen Bemühungen die Tür zu Herztransplantationen wieder öffneten.

Darüber hinaus weist diese Abteilung die landesweit höchste Erfolgsrate bei Operationen am offenen Herzen auf, unabhängig von der hohen Akzeptanz kritischer Herz-Kreislauf-Patienten. Die Abteilung hat auch das höchste AAA-Rating für kardiovaskulär-chirurgische Behandlungseinrichtungen nach dem Nikkei-Index erzielt (Japan Economic Newspaper).

In Fortführung dieser Tradition erfüllt Dr. Yoshiki Sawa seine Rolle als leitender Professor, indem er neue Wege in wirklich unerforschte Forschungsgebiete beschreitet. Sein Ziel ist es, sichere herzchirurgische Verfahren und Durchbrüche bei den Behandlungsmethoden für schwere Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu finden.

Im Hinblick auf sichere Herzoperationen verweist Dr. Sawa auf chirurgische Verfahren wie Bypass-Operationen am schlagenden Herzen, die minimal invasiv sind und ohne Einsatz eines künstlichen Herz-Lungen-Apparates durchgeführt werden. Er bezieht sich auch auf die Behandlung von Aneurysmen mittels Stents. Dr. Sawas Ansatz bei der Suche nach Behandlungsmöglichkeiten besteht darin, „Operationen nicht immer nur mit dem Skalpell zu lösen, sondern durch neue Technologien, die als nützlich erachtet werden und zum Wohl des Patienten eingesetzt werden sollten“.

Im Hinblick auf die Behandlung schwerer Herz-Kreislauf-Erkrankungen erklärt Dr. Sawa auch: „Die Überwindung der schweren Herzinsuffizienz ist unsere vorrangige Aufgabe.“ In diesem Zusammenhang untersucht er mögliche Behandlungsmethoden sowohl unter dem Gesichtspunkt der Herztransplantation als auch der künstlichen Hilfsherzen. Trotzdem wird durch diese Art der chirurgischen Behandlung nicht unbedingt die Funktion des Herzmuskels selbst wiederhergestellt. Um dieses Hindernis zu überwinden, forscht Dr. Sawa an der regenerativen Behandlung des Herzmuskels.

02. Weltweit erste erfolgreiche myokardiale Regenerationsbehandlung mit Autoblast-Zellschichten

Der erste Versuch von Dr. Sawa war eine Methode, bei der die eigenen Autoblastenzellen des Patienten in dessen Herz implantiert wurden. Obwohl es eindeutige Behandlungsergebnisse mit dieser Methode gab, erkannte Dr. Sawa die Bedeutung der Verabreichungsmethode von Herzmuskelzellen an, um die Behandlungseffektivität weiter zu erhöhen. Zu diesem Zweck schloss sich Dr. Sawa mit Dr. Mitsuo Okano, Professor an der Medizinischen Frauenuniversität Tokyo, zusammen. Mit ihren Erfahrungen nach dem Versuch-und-Irrtum-Prinzip über einen Zeitraum von 8 Jahren entwickelten sie eine neue Behandlungsmethode. Bei dieser neuen Methode wurden automyoblastische Zellschichten verwendet, um eine myokardiale Regeneration zu erreichen.

Im Mai 2007 war das Team von Dr. Sawa weltweit das erste, das diese Behandlungsmethode bei Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie erfolgreich einführte. Zunächst wurden Muskelzellen aus dem eigenen Bein des Patienten entnommen und kultiviert. Dann wurden diese Zellen in ein Blatt mit einem Durchmesser von etwa 4 cm und einer Dicke von etwa 0,1 mm gelegt. Diese Schicht wurde dann auf das Herz transplantiert, und die erfolgreiche Regeneration der Herzmuskelfunktion wurde erreicht. Vor dieser Behandlung hatte der Patient ein künstliches Hilfsherz eingesetzt bekommen und benötigte ein Herztransplantat, um zu überleben. Drei Monate nach dieser Behandlung hatte sich jedoch die Kontraktionsrate des Herzens und das durch den Körper transportierte Blutvolumen soweit verbessert, dass das künstliches Hilfsherz entfernt werden konnte und der Patient im Dezember desselben Jahres aus dem Krankenhaus entlassen werden konnte.

Die mit dieser Behandlung verbundene effektive Zelltransplantation hat zu einer hohen Wertschätzung dieser Methode geführt. Folglich gilt diese Behandlung neben Herztransplantationen und künstlichen Hilfsherzen als dritte Behandlungsoption und gibt Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz Hoffnung.

* Myoblastenzelle: Diese Zellen bilden die Muskelfasern, welche die Strukturelemente des Muskelgewebes sind. Einkernige Myoblastenzellen vermehren sich und werden in Myotuben aufgenommen, aus denen schließlich die Muskelfasern entstehen.

03. Medizinisches Zentrum für Translationsforschung: Einführung regenerativer medizinischer Behandlungen

Bevor er dieses Vorhaben verwirklichte, forschte Dr. Sawa auch auf dem Gebiet der regenerativen Behandlungen und arbeitete auf die Entwicklung eines umfassenden Systems hin. Mit dem Ziel der Translationsforschung wurde er im Jahr 2002 stellvertretender Direktor des Medizinischen Zentrums für Translationsforschung, das dem Universitätskrankenhaus Osaka angegliedert ist. Durch diese Managementposition war er in der Lage, mit den Einrichtungen und dem Personal zusammenzuarbeiten, die für die regenerative Behandlung erforderlich sind.

Bei der Kultivierung der für die regenerativen Behandlungen wichtigen Automyoblastenzellen gründete Dr. Sawa das Cell Processing Center (CPC) entsprechend den Grundsätzen der Guten Herstellungspraxis (GMP). Darüber hinaus hat Dr. Sawa durch die Entwicklung und Einstellung des notwendigen Fachpersonals alle möglichen Maßnahmen ergriffen, um ein umfassendes Behandlungssystem aufzubauen.

Zu dieser Entwicklung wurde Dr. Sawa wie folgt zitiert:

„Da es bisher noch niemanden gegeben hat, der diesen Ansatz versucht hat, haben wir uns zunächst nur äußerst langsam voran getastet. Durch die Hilfe und Unterstützung sowohl der Regierung als auch der pharmazeutischen Industrie ist es uns endlich gelungen, dieses System auszubauen.

Dieses Zentrum ist ein klinisches Forschungszentrum, das als Vermittler die Entwicklung neuer, zukunftsgerichteter Behandlungsmethoden unterstützt. Da es sich bei diesem Zentrum um eine Universitätseinrichtung handelt, beschränkt sich die Forschung nicht auf die Grundlagenforschung, sondern setzt die Untersuchung zur Rettung kritischer Patienten fort, für die es aus klinischer Sicht keine anderen Alternativen gibt. Dieses Technologiezentrum hat letztendlich den Zweck, eine Zellkulturanlage zu sein, die als Backup für regenerative Behandlungen dient.“

04. Der Wunsch, weitere Patienten vor schwerer Herzinsuffizienz zu retten

Dr. Sawa betreibt kontinuierlich medizinische Behandlungen, die auf ein neues Zeitalter ausgerichtet sind. Er begann seine medizinische Reise aufgrund des Einflusses seines Großvaters, der Mediziner war. Sein Entschluss, Arzt zu werden, stand fest, als sein Cousin im Teenageralter bei einem Verkehrsunfall tödlich verunglückte.

In den folgenden Jahren übte Dr. Sawa seine Fähigkeiten als Chirurg am offenen Herzen aus und rettete viele Patienten. Er musste aber auch die zahlreichen Patientenverluste in den vielen Jahren hinnehmen, in denen Herztransplantationen in Japan nicht zugelassen waren. Selbst jetzt, wo Transplantate von hirntoten Spendern zulässig sind, ist die Zahl der Transplantationen, die durchgeführt werden können, aufgrund des Mangels an Spendern begrenzt. Das starke Grundbedürfnis, seinen Verpflichtungen als Arzt nachzukommen, steht hinter seinem Bestreben, regenerative Behandlungen Wirklichkeit werden zu lassen.

Für Dr. Sawa ist die Entdeckung der Zellschicht als Weltneuheit nicht das endgültige Ziel bei regenerativen Behandlungen. Um eine höhere Behandlungseffektivität zu erreichen, erwägt er auch den Einsatz von iPS-Zellen. Die Entstehung von Herzmuskelzellen aus iPS-Zellen und die anschließende Herstellung einer Schicht aus diesen Zellen führt zu einer vielversprechenden Behandlungsmethode.

* iPS-Zelle: Dieser Begriff steht für induzierte pluripotente Stammzellen. Dabei handelt es sich um pluripotente Stammzellen, die aus somatischen Zellen erzeugt werden. Theoretisch kann jede Zellzusammensetzung im Körper aus iPS-Zellen erzeugt werden.

05. Effizienzsteigerung und Arbeitserleichterung bei Experimenten, um Forschungsergebnisse schnell auf Patienten zu übertragen

Dr. Sawa treibt seine Forschung weiterhin energisch voran, mit dem Ziel, die Regeneration der Herzfunktion wiederherzustellen. Um noch weitere kritische Patienten zu retten, für die es keine andere Alternative gibt, widmet er sich der raschen Entwicklung von Forschungsbehandlungen, um so die Effizienz zu steigern und den Arbeitsaufwand für seine Forschung zu verringern. Von besonderer Bedeutung ist die Einstellung und Ausbildung der Mitglieder seines Forschungsteams.

Laut Dr. Sawa „ist es wichtig, bei der Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses die richtigen Leute an den richtigen Stellen zu platzieren und damit die Motivation jedes Einzelnen zu erhöhen. Auf diese Weise ist eins plus eins oft mehr als zwei, und es kann ein Forschungssystem mit organisatorischer Stärke geschaffen werden.“ Darüber hinaus berücksichtigt er auch die Investitionen in Einrichtungen und Ausrüstungen, die die Effizienz der Forschung steigern können.

Er stellt klar: „Der Schlüssel liegt in der Verringerung des Zeit- und Arbeitsaufwands bei Forschungsaktivitäten. Gerade unter dem Gesichtspunkt des globalen Wettbewerbs ist Schnelligkeit von entscheidender Bedeutung. Darüber hinaus bin ich mir vollkommen bewusst, dass der Nutzen für den Patienten umso größer ist, je schneller wir Forschungsergebnisse erzielen.“

Um andererseits zu dieser bisher unbekannten Behandlungsmethode durchzudringen, weist Dr. Sawa darauf hin, „dass es wichtig ist, das Verhältnis zwischen Nutzen und Risiken bei der Einführung zu klären.“ Ein schnelles, aber schlechtes Ergebnis ist unverzeihlich. Nur wenn die Relevanz und Sicherheit der Behandlung in vorklinischen Studien genau nachgewiesen werden kann, ist der Übergang zu klinischen Studien am Menschen möglich. Dr. Sawa betont, wie wichtig es ist, „klare und objektive Beweise in der Tierversuchsphase zu erbringen.“

Dr. Sawa, der als junger Mann durch Forschungen mit dem Elektronenmikroskop promoviert hat, legt großen Wert darauf, vor allem Beweise aus histologischer Sicht zu sammeln. „Der schlüssige Faktor, der objektiv beweist, ob sich z. B. Zellen vermehrt haben, kann davon abhängen, ob eine eindeutige Lichtbildaufnahme gemacht wurde. Natürlich sind auch die numerischen Daten des Experiments wichtig, aber es ist nicht übertrieben zu behaupten, dass eine einzige Aufnahme den Wert einer These verändern kann. Schon allein aus diesem Grund wird es in den kommenden Jahren unerlässlich sein, ein Mikroskop mit hoher Betrachtungseffizienz einzusetzen, dass zudem über außergewöhnliche Eigenschaften verfügt“, sagt Dr. Sawa.

06. Einfache Betrachtung eines Rattenherzens, vom gesamten Herzen bis zur zellulären Ebene

Der Mann, der die regenerative Behandlung von Herzmuskelfunktionen auf der Grundlage der von Dr. Sawa dargelegten Forschungsprinzipien erforscht, ist Herr Kenji Miki, der derzeit im Masterstudiengang immatrikuliert ist. Er forscht über den Entstehungsprozess von Myoblastenzellen bis hin zu Myotuben und hat im vergangenen Jahr täglich die Herzen von Ratten beobachtet.

Das Gerät, das er zur Unterstützung dieser Forschung verwendet, ist das Fluoreszenzmikroskop der Modellreihe BZ von KEYENCE. Besonders nützlich ist dabei die mehrdimensionale Zeitrafferfunktion, die Bilder von Zellveränderungen im Zeitverlauf erfassen kann. Die auf das Rattenherz transplantierten Myoblastenzellen können durch die Bilderfassung und -speicherung überwacht werden, um zu beobachten, ob im Laufe der Zeit eine myokardiale Regeneration stattgefunden hat. Darüber hinaus wird auch die Z-Stapel-Bilderfassung verwendet, eine Funktion, die Bilder entlang der vertikalen Achse aufnimmt und ein tiefenscharfes Bild erzeugt.

Der Forschungsschwerpunkt von Herrn Miki bezieht sich auf die Untersuchung der effizientesten Methode zur Durchführung von myokardialen regenerativen Behandlungen unter Verwendung von Zellschichten. Eine Behandlungsmethode, die von Professor Sawa erfolgreich eingesetzt wurde. Für diese Forschung hat Herr Miki eine Zellschicht entwickelt, die auf einem neuen geflechtartigen Design basiert und die bisher runde Schicht verbessert. Durch die Schichtung hat er eine Umgebung geschaffen, in der sich Zellen leicht einbauen lassen, und durch diese Methode hofft er, die regenerativen Effekte zu verbessern. Bei dieser Art von Forschung bringt Herr Miki die Vorteile der Verwendung der Modellreihe BZ zum Ausdruck, indem er sagt:

„Es ist unabdingbar, die Veränderungen der Myoblastenzellen, die über einen weiten Zeitraum verteilt sind, beobachten zu können. Der größte Vorteil ist jedoch die Möglichkeit, bis zu 30 Punkte mit Zeitrafferaufnahmen zu beobachten. Darüber hinaus sind die Bilder klarer als alles, womit ich bisher gearbeitet habe. Es gibt viele Gelegenheiten, bei denen ich Bilder von Betrachtungen mit verschiedenen Mikroskopen verwende, aber die Farbdefinition der Modellreihe BZ hebt sich deutlich von den anderen ab.“

Der Durchmesser des Herzens einer Ratte beträgt etwa 1 cm. Um den Regenerationszustand der Zellen zu verstehen, muss das Herz durch Aufnahmen des gesamten Herzens in einem sehr geringen Winkel betrachtet werden. Dann ist die Möglichkeit zur Durchführung einer vergrößerten Betrachtung eines in der Zellschicht vorhandenen Myoblasten-Anteils von entscheidender Bedeutung. Mit der Modellreihe BZ werden zweistufige Makro- und Mikrobetrachtungen unterstützt und problemlos durchgeführt.

„Wenn man sich die bisher veröffentlichten Forschungsarbeiten ansah, gab es viele Lokalisationsbilder, die nur den Infarktabschnitt des Herzens und dessen Grenzen zeigten. Da Bilder vom ganzen Herzen geliefert werden können, kann ich wirklich überzeugende Thesen aufstellen.“

Laut Herrn Miki besteht einer der großen Vorteile des Systems darin, wie leicht es von jedem beliebigen Ort aus benutzt werden kann, da nicht einmal eine Dunkelkammer für die Bildgebung erforderlich ist. Das System kann überall im Labor aufgestellt und mit minimalem Schulungsaufwand bedient werden. Darüber hinaus kann die optionale Inkubationskammer zur Steuerung von Temperatur und Kohlendioxidkonzentration verwendet werden, um auf einfache Weise Zeitrafferaufnahmen über lange Zeiträume zu erstellen.

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07. Zeitaufwendige Bildverarbeitung kann nun in kurzer Zeit abgeschlossen werden

Neben der einfachen Betrachtung weist die Modellreihe BZ auch einen arbeitssparenden Vorteil nach der Bilderfassung auf. Bisher speicherte Herr Miki zunächst die aufgenommenen Bilder auf dem PC und überlagerte dann mit Hilfe einer Bildverarbeitungssoftware Bilder mit unterschiedlichen Fluoreszenzfarben. Er wählte davon die Bilder mit der höchsten Tiefenschärfe aus und verbrachte dann unzählige Stunden damit, rote, blaue und grüne fluoreszenzfarbige Bilder übereinander zu legen. Ungeachtet des hohen Zeitaufwands gab es auch keine Garantie dafür, dass stets klare Bilder erzeugt wurden.

In diesem Fall werden mit der automatischen Fokussierfunktion der Modellreihe BZ automatisch die Bilder mit der höchsten Tiefenschärfe aus der Z-Stapel-Bilderfassung erstellt. Darüber hinaus können diese erstellten Aufnahmen auch in chronologischer Reihenfolge bearbeitet werden. Herr Miki gibt zu, dass „es sogar Zeiten gab, in denen ein ganzer Tag für die Zusammenstellung von Bildern verschwendet wurde.“ Nach dem Einsatz der Modellreihe BZ erklärt Herr Miki: „Die Bildbearbeitung kann in einer Stunde abgeschlossen werden, wodurch die Arbeitsstunden auf ein Zehntel der zuvor benötigten Zeit reduziert werden konnten.“

Durch die erhebliche Steigerung der Betrachtungseffizienz, Bilderfassung und Nachbearbeitung, so Miki, „sind wir nun in der Lage, Forschungsergebnisse mit noch höherer Genauigkeit zu verfolgen.“ Diese Möglichkeit ist auf das breite Spektrum an Experimenten zurückzuführen, die mit diesem Gerät durchgeführt werden können, wodurch die Arbeit wesentlich erleichtert wird. Betrachtungen, die früher abgebrochen wurden, weil sie zu zeitaufwendig waren, sind jetzt möglich. Darüber hinaus wurde die Anzahl der Bilder, die zum Nachweis von Forschungsergebnissen aufgenommen wurden, wesentlich erhöht. Man kann sogar sagen, dass Herr Miki – durch den Einsatz der Modellreihe BZ – den „objektiven Beweis“ erzielt, den Professor Sawa sucht. Herr Miki schätzt die Bildqualität sehr, zumal sämtliche die für Versuchsaufzeichnungen und für Konferenzpräsentationen verwendeten Bilder mit der Modellreihe BZ aufgenommen wurden.

Heute verfolgt Herr Miki einen neuen Ansatz und erforscht die Methoden zur Herstellung großer Mengen an Herzmuskelzellen mit Hilfe von iPS-Zellen. Gegenwärtig gibt es weltweit viele Fälle, in denen Forschung zur Differenzierungsinduktion des Herzmuskels betrieben wird. Doch selbst wenn eine Differenzierungsinduktion stattfindet, ist diese nur auf wenige Zehntausende von Zellen beschränkt. Herr Miki verfolgt die Entwicklung einer Technologie, welche die Produktion von mindestens einigen Millionen Zellen sicherstellt, was für die Herstellung einer Zellschicht zur Regenerationsbehandlung unerlässlich ist. Die Gewinnung einer großen Menge an Herzmuskelzellen bringt die regenerative Behandlung mit Zellschichten der Realität einen Schritt näher.

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08. Suche nach zukünftigen medizinischen Behandlungen durch Aufbaukurs für Blutgefäßbehandlungen

Dr. Sawa setzt sich als praktizierender Arzt nicht nur für die Behandlung von Patienten ein, sondern versucht als Direktor des Medizinischen Zentrums für Translationsforschung auch, ein regeneratives Behandlungssystem einzuführen. Ziel ist es, eine wegweisende Position bezüglich zukünftiger Medizin einzunehmen. Genauer gesagt heißt das, äußerst sichere medizinische Behandlungen und die Entwicklung von Behandlungsmethoden für Herz-Kreislauf-Erkrankungen bereitzustellen, für die es derzeit keine Behandlungsmethoden gibt.

„Um dies zu erreichen, müssen wir die Grenzen der gegenwärtigen chirurgischen und inneren Medizin überschreiten, indem wir uns die Vorteile beider zu Nutzen machen. In gewisser Weise verkörpern wir nach dem Prinzip eines „Chirurgischen Kreislaufsystems“ eine neue Art von Medizin. Die regenerative Behandlung der Herzfunktion, die wir derzeit durchführen, ist ein Beispiel dafür. Mit der entscheidenden Grundlagenforschung wünschen wir uns, dass die Medizin der Zukunft rasch klinische Studien am Menschen ermöglicht.“

Im April 2007 erarbeitete Dr. Sawa einen Lehrgang mit dem Titel „Aufbaukurs für Blutgefäßbehandlungen“. Die Idee ist es, durch diesen Lehrgang die Grenzen der chirurgischen und internistischen Behandlungen zu überwinden. Wir wollen Krankheiten behandeln, indem wir den Patienten von beiden Seiten unterstützen, mit chirurgischen Mitteln auf der einen Seite und der inneren Medizin auf der anderen. Dies ist das ideale Behandlungssystem, das Dr. Sawa erreichen möchte. Dr. Sawa begnügt sich nicht einfach damit, an der Spitze der medizinischen Forschung zu stehen, sondern man spürt seinen starken Willen und Wunsch, die medizinische Behandlung stark zu verändern.

(Stand: Dezember 2008)

Allgemeines: Gentherapie bei Kardiomyopathie

Bisher besagte die Medizinnorm für Patienten mit Herzinfarkten, die aufgrund von Krankheiten wie der ischämischen Herzkrankheit entstanden sind, dass es keine Heilungschancen mehr gibt, sobald die Herzmuskelzellen absterben. In den letzten Jahren schreitet die Forschung über die Regeneration der Herzmuskelfunktion durch die Transplantation von Herzmuskelzellen jedoch voran.

Über Dr. Yoshiki Sawa

Dr. Yoshiki Sawa wurde 1955 geboren. Im Jahr 1980 schloss er sein Studium an der Medizinischen Fakultät der Universität Osaka ab und begann seine Laufbahn im Institut für Chirurgie der Universität Osaka. Als Stipendiat der Humboldt-Stiftung wurde er 1989 Austauschstudent und studierte in den Fachbereichen Herzchirurgie und Herzphysiologie des Max-Planck-Instituts in Deutschland. Nach seiner Rückkehr in Japan wurde er Assistent des Instituts für Chirurgie an der medizinischen Fakultät der Universität Osaka, und zugleich führendes Mitglied des medizinischen Personals und Dozent. Im Jahr 2002 wurde er dann außerordentlicher Professor der Abteilung für Regulationsmedizin des Instituts für Chirurgie an der Medizinischen Fakultät der Universität Osaka. Er wurde auch zum stellvertretenden Direktor des Medizinischen Zentrums für Translationsforschung des Universitätsklinikums ernannt. Im Jahr 2004 wurde er zum stellvertretenden Leiter der Herz- und Gefäßchirurgie am Universitätsklinikum Osaka ernannt. Im Jahr 2006 wurde Dr. Sawa sowohl zum Professor für Herz-, Gefäß- und Atemwegschirurgie an der medizinischen Fakultät der Universität Osaka als auch zum Direktor des Medizinischen Zentrums für Translationsforschung des Universitätsklinikums Osaka ernannt.