Sitemap
  • Die Forscher entwickelten eine experimentelle Behandlung, die Herzmuskelzellen nach einem Herzinfarkt reparieren und regenerieren kann.
  • Nach einem Behandlungsmonat erreichten Mausmodelle eines Herzinfarkts wieder annähernd die normale Herzfunktion.
  • Die Forscher wollen die Technologie an anderen Tiermodellen testen, bevor sie in klinische Studien eintreten.

Herzinsuffizienz tritt auf, wenn das Herz nicht genügend Blut und Sauerstoff durch den Körper pumpen kann.Im Jahr 2018 379.800 Sterbeurkunden oder rund 13,4 % der Todesfälle in den Vereinigten Staatenauf den Zustand verwiesen.

Die meisten Fälle von Herzinsuffizienz treten aufgrund eines Verlusts von Kardiomyozyten – Herzmuskelzellen – auf, der auf Alterung und Erkrankungen wie Herzinfarkt, Bluthochdruck und koronare Herzkrankheit zurückzuführen ist.Schäden durch diese Zustände können das Herz irreparabel schädigen.

Während Herztransplantationen die Standardbehandlungsoption für Herzinsuffizienz sind, schränken die begrenzte Verfügbarkeit von Spenderherzen und das Risiko einer Abstoßung eine breite Anwendung ein.

Auch Versuche, aus pluripotenten Stammzellen im Labor gezüchtete Kardiomyozyten herzustellen, haben keine langfristigen Ergebnisse gebracht.

Die Suche nach Wegen zur Reparatur von Kardiomyozyten könnte die Prognose für Personen mit einem Risiko für Herzinsuffizienz und andere kardiovaskuläre Erkrankungen verbessern.

Kürzlich haben Forscher eine neue Technologie entwickelt, die Kardiomyozyten in Mäusen nach einem Herzinfarkt repariert und regeneriert.

„Kurz nach der Geburt hört das menschliche Herz auf, durch Zellreplikation zu wachsen, und das Herz nimmt an Größe zu, indem die Größe jeder einzelnen Zelle zunimmt“, sagte Robert Schwartz, Distinguished Professor am Department of Biology and Biochemistry an der University of Houston in Texas , und einer der Autoren der Studie. „Danach werden im Laufe eines Menschenlebens nur noch sehr wenige neue Herzmuskelzellen produziert.“

„Bei einer Verletzung wie einem Herzinfarkt wird den Muskelzellen Sauerstoff entzogen und viele von ihnen sterben ab. Da keine neuen Zellen gebildet werden können, kann der Herzschlag stark gebremst werden und schließlich zum Tod führen.“DR.Schwartz gegenüber Medical News Today.

„Animatus Biosciences hat ein Paar synthetisch modifizierter Boten-RNAs (mRNA) entwickelt, die für Proteine ​​kodieren, die den Prozess der Zellreplikation wieder in Gang bringen und folglich die toten Herzzellen durch neues, gesundes Gewebe ersetzen können, um die Herzfunktion wiederherzustellen ," er erklärte.

Die Studie wurde im Journal of Cardiovascular Aging veröffentlicht.

Stemin und YAP-5SA

Ein Transkriptionsfaktorprotein, das als Serum-Response-Faktor (SRF) bekannt ist, ist für die Bildung neuer Herzzellen unerlässlich.Wie es mit anderen Cofaktoren interagiert, führt zu herzspezifischer Genaktivität.

Eine modifizierte Version des Transkriptionsfaktors YAP1, die auch im Herzen vorhanden ist und als YAP-5SA bekannt ist, beeinflusst auch die Proliferation und das Wachstum von Kardiomyozyten.

In der vorliegenden Studie stellten die Forscher die Hypothese auf, dass störende Wechselwirkungen zwischen SRF und Cofaktoren zur Dedifferenzierung von Kardiomyozyten führen könnten.Sie schrieben, dass dies YAP-5SA ergänzen und Zellen in einen stammzellähnlichen Zustand versetzen könnte, aus dem sie zu neuen Kardiomyozyten werden könnten.

Um ihre Hypothese zu testen, verabreichten sie einer Ratten-Kardiomyozyten-Zelllinie unter Verwendung der modifizierten mRNA (mmRNA)-Technologie eine mutierte Version von SRF, bekannt als „Stemin“, zusammen mit YAP-5SA.

Dabei induzierten sie eine Kardiomyozyten-Dedifferenzierung zwischen den Zellen und replizierten adulte Kardiomyozyten.

Die Forscher verabreichten die experimentelle Behandlung dann in einer separaten Studie einem Maus-Herzinfarktmodell.Innerhalb eines Tages nach der Injektion in die linken Ventrikel erwachsener Mäuse mit Infarkt berichteten sie von einer über 17-fachen Zunahme der Kardiomyozytenkerne.

Sie stellten ferner fest, dass die Mausherzen der Mäuse innerhalb eines Monats wieder auf fast normale Herzfrequenzen zurückgeführt wurden und nur wenige Narben aufwiesen.

Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass die Kombination von mmRNA, die für Stemin kodiert, und YAP-5SA eine vielversprechende Behandlung für menschliche Herzerkrankungen ist.

Auf die Frage nach den Einschränkungen der Studie sagte Dinakar Iyer vom Department of Biology and Biochemistry an der University of Houston, einer der Autoren der Studie, gegenüber MNT: „Die größte Einschränkung besteht darin, dass unsere Studienergebnisse nur auf Mäuse beschränkt sind. Wir planen, dieselben Experimente mit Schweinen zu wiederholen und zu sehen, ob wir eine ähnliche Reaktion erhalten könnten. Wenn das Ergebnis bei Schweinen ähnlich ist, wird unser nächster Ansatz darin bestehen, eine begrenzte Studie (mit FDA-Zulassung) an Herzpatienten durchzuführen.“

DR.Schwartz fügte hinzu: „Es ist möglich, dass die mRNA-Kombination bei menschlichen Patienten nicht funktioniert, aber da die genetischen Wege, die durch unsere mRNA-Kombination aktiviert werden, bei allen Säugetieren sehr ähnlich sind, sind wir zuversichtlich, dass sie auch beim Menschen funktionieren werden.“

Zukünftige Behandlung

Auf die Frage, was diese neue Technologie für zukünftige Behandlungsoptionen für Herz-Kreislauf-Erkrankungen bedeuten könnte, sagte Bradley McConnell, Ph.D., FAHA, FCVS, Professor für Pharmakologie an der University of Houston, ein Autor der Studie, gegenüber MNT:

„Diese neuartige Herzreparaturtechnologie könnte dazu beitragen, den Bedarf an linksventrikulären Unterstützungsgeräten (LVADs) zu verringern – einem mechanischen Gerät, das als Bridge-to-Transplant-Therapie oder sogar als Zieltherapie zur Reparatur des menschlichen Herzens nach einem Herzinfarkt dient.“

„Stattdessen könnte die Injektion von synthetischen mRNAs, die Stemin und YAP-5SA exprimieren, in das geschädigte Herz diese batteriebetriebene LVAD-Pumpe ersetzen“, fuhr er fort.

DR.Iyer fügte hinzu: „Unsere von Animatus Biosciences unterstützte Studie ist insofern einzigartig, als wir die Technologie der mRNA (Messenger-RNA) verwenden, wie in den aktuellen sehr erfolgreichen mRNA-COVID-Impfstoffpräparaten.“

„Im Krankenhaus könnte die mRNA von Stemin und YAP-5SA direkt in das infarzierte Herz eines Patienten injiziert werden. Die mRNA trägt die Anweisungen zur Herstellung der beiden spezifischen Proteine, und sobald ihre Arbeit erledigt ist, d. h. das infarzierte Herz repariert ist, wird die mRNA vom Körper abgebaut“, schloss er.

Alle Kategorien: Blog