Wissenschaftler des Karolinska-Instituts und der Harvard University haben bei der Behandlung von Herzinfarkten einen wichtigen Schritt nach vorn gemacht. Die Forscher wiesen die verletzten Herzen in Mäusen an, sich zu heilen, indem sie einen Faktor exprimierten, der die kardiovaskuläre Regeneration mittels eigener Herzstammzellen auslöst. Die in Nature Biotechnology veröffentlichte Studie zeigt auch, dass es einen Effekt auf die Steuerung der Bildung einer kleinen Anzahl neuer Herzmuskelzellen gab.
“Dies ist der Anfang für die Verwendung des Herzens als Fabrik, um Wachstumsfaktoren für bestimmte Familien kardiovaskulärer Stammzellen zu produzieren und spricht dafür, dass es möglich sein könnte, neue Herzteile zu erschaffen, ohne dem Herz selbst neue Zellen zuzuführen”, sagte Kenneth Chien. Chien ist Professor am Karolinska-Institut in Schweden und an der Harvard University und leitete das Forschungsteam, das hinter den neuen Ergebnissen steht.
Die Studie basiert auf einer anderen kürzlichen Entdeckung von Chiens Labor, die in Cell Research veröffentlicht wurde. Diese Studie zeigte, dass VEGF-A – ein bekannter Wachstumsfaktor für vaskuläre Endothelzellen im erwachsenen Herzen – außerdem als Schalter dienen kann. Als Schalter sorgt er dafür, dass Herzstammzellen nicht zu Herzmuskelzellen werden, sondern sich im fötalen Herz in Richtung koronarer Gefäße entwickeln. Um das Herz dazu zu bringen, VEGF-A zu produzieren, nutzten die Forscher in der Nature Biotechnology-Studie eine neue Technologie, bei der synthetische Messenger-RNA (mRNA), die den Wachstumsfaktor VEGF-A codiert, in die Muskelzellen injiziert wird. Danach produzierte der Herzmuskel einen kleinen Schub VEGF-A. Die mRNA ist synthetisch modifiziert, so dass sie dem normalen Immunsystem des Körpers entgeht, von dem bekannt ist, dass es nicht modifizierte mRNA als viralen Eindringling ansieht, abstößt und zerstört.
Die an Mäusen durchgeführte Studie zeigt, dass nur ein einziger kurzer Exprimierungsschub von VEGF-A benötigt wird, wenn er in die genaue Region eingebracht werden kann, wo sich die Herzstammzellen befinden. Der therapeutische Effekt ist langanhaltend, wie eine deutlich erhöhte Überlebensrate nach Herzinfarkten belegt, bei denen eine einzige Dosis mRNA innerhalb von 48 Stunden nach dem myokardialen Infarkt verabreicht wurde. Der Langzeiteffekt scheint darauf zu beruhen, die Bestimmung der Herzstammzellen zu verändern – von fibrotischem Narbengewebe zu kardiovaskulärem Gewebe. “Das bringt uns sehr nahe an klinische Studien heran, um kardiovaskuläres Gewebe mit einem einzigen chemischen Wirkstoff zu regenerieren, ohne zusätzliche Zellen in das Herz injizieren zu müssen”, sagte Professor Chien.
Gleichzeitig betonte er, dass dies immer noch die Anfangstage sind und es noch viel zu tun gibt. Insbesondere wird es von Interesse werden, neue Technologien und Geräte zu entwickeln, um die synthetische mRNA durch gewöhnliche Kathetertechnologie zu verabreichen. Es wird auch entscheidend sein, diese auf Mäusen basierende Studie auf andere Tiere zu übertragen, was derzeit im Gange ist.
Die Plattformtechnologie wird momentan von dem Unternehmen Moderna Therapeutics für die klinische Verwendung weiterentwickelt. Chien ist Mitgründer des Unternehmens. Eine kürzlich angekündigte Zusammenarbeit mit AstraZeneca wird die Übertragung der mRNA-Therapie für regenerative Kardiologie in das klinische Umfeld unterstützen. Diese Arbeit wurde unter anderem auch durch Zuschüsse der US National Institutes of Health und der Croucher Foundation finanziert.
Quelle: http://ki.se/ki/jsp/polopoly.jsp?d=130&a=167301&l=en&newsdep=130
(THK)
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