Steife Herzen elastisch machen
Mitunter schwächelt das menschliche Herz, obwohl es seiner Aufgabe, das Blut durch den Körper zu pumpen, unvermindert nachgeht. Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (Heart Failure with preserved Ejection Fraction, kurz HFpEF) nennen Mediziner diese gerade bei älteren Menschen verbreitete, bisher aber nicht behandelbare Form der Herzschwäche. Schuld ist ein mit dem Alter steifer werdender Herzmuskel, der verhindert, dass sich das Organ effektiv mit Blut befüllen kann.
Künstliches Herzgewebe kann gegen einen Widerstand kontrahieren und entspannen.
Professor Michael Gotthardt, Leiter der Arbeitsgruppe „Translationale Kardiologie und Funktionelle Genomforschung“ am Max Delbrück Center, möchte dem Herz seine verlorene Elastizität zurückgeben. „Im Tiermodell und an menschlichem Herzgewebe, das aus Stammzellen gewonnen wurde, haben wir bereits gezeigt, dass das gelingen kann“, sagt er. „Dafür mussten wir die Herzmuskelzellen dazu bringen, wie in frühester Jugend vermehrt elastischere Versionen des Proteins Titin herzustellen.“
Damit von diesem Verfahren möglichst bald die ersten Patienten mit HFpEF profitieren, unterstützt das Deutsche Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) Gotthardts Arbeiten jetzt vier Jahre lang mit insgesamt mehr als 650.000 Euro. Das Geld geht an ihn und seinen klinischen Kollegen PD Dr. Alessio Alogna vom Deutschen Herzzentrum der Charité (DHZC), mit dem er den Antrag gemeinsam gestellt hat. SMASH haben die beiden Forscher ihr Projekt genannt. Der Name steht für „Splice Modulation Approach to Suppress HFpEF“.
Geschützter Transport zum Herzen
Mit unseren ASOs konnten wir Mäuse von ihren versteiften Herzen und den Symptomen der HFpEF vollständig befreien.
Gotthardt und Alogna nutzen für ihre Methode Antisense-Oligonukleotide, meist ASOs genannt. Diese kurzkettigen, einzelsträngigen Nukleinsäure-Moleküle reduzieren die Menge und damit die Aktivität des Spleißfaktors RBM20. Der wiederum bestimmt maßgeblich darüber, ob der Körper elastische oder eher steifere Versionen des Riesenmoleküls Titin herstellt, das im Herzmuskel ähnlich wie eine Feder agiert. „Mit unseren ASOs konnten wir Mäuse von ihren versteiften Herzen und den Symptomen der HFpEF vollständig befreien“, berichtet Gotthardt.
Bislang hat das Verfahren aber einen entscheidenden Nachteil: Es ist nicht frei von Nebenwirkungen. „Es führte im Tiermodell vor allem zu einer vergrößerten Milz und zu Störungen des Immunsystems“, erläutert Gotthardt. Mithilfe der DZHK-Förderung möchte er die ASOs nun so verändern, dass sie nur im Herzen – und zum Beispiel nicht in der Leber – ankommen und ihre Wirkung gezielt in den Herzmuskelzellen entfalten. „Im Wesentlichen ist das eine Frage der richtigen Verpackung“, sagt Gotthardt. Im Anschluss möchte der Forscher zeigen, dass die modifizierten ASOs auch im menschlichen Herzgewebe ihrer gewünschten Aufgabe nachkommen. Dazu nutzen er und sein Team künstliches Herzgewebe, das sie aus humanen Stammzellen gezüchtet haben. Die Gebilde können sich wie echte Herzen erweitern und zusammenziehen.
Erste Vorbereitungen für Studien am Menschen
„Um die ASOs auch an Patientinnen und Patienten erproben zu können, müssen wir ihren medizinischen Nutzen zudem an einem weiteren Tiermodell beweisen“, erklärt Gotthardt. Darum wird sich sein Kollege Alogna vom DHZC kümmern: Mit dem jetzt bewilligten Geld möchte der Kardiologe die Voraussetzungen für künftige Arbeiten an einem Schweinemodell für die HFpEF schaffen – und natürlich die entsprechenden ASOs bereitstellen, die auch die Schweineherzen wieder elastischer machen.
Text: Anke Brodmerkel
