Herzinfarkt: microRNA regenerieren Herzmuskelzellen

Freitag, 27. April 2012

Durham – US-Forscher haben eine Alternative zur bisher weitgehend erfolglosen Stammzelltherapie des Herzinfarkts entwickelt. Die Injektion von microRNA soll bewirken, dass sich im Infarktareal statt einer funktionslosen Narbe neue Muskelzellen bilden. Bei Mäusen ist ihnen dies laut einer Studie in Circulation Research (2012, doi:10.1161/CIRCRESAHA.112.269035) im Prinzip bereits gelungen.

Bei einem Herzinfarkt sterben Herzmuskelzellen ab, aber die betroffenen Areale sind nicht tot. Schon nach kurzer Zeit beginnen Fibroblasten mit der Reparatur. Es werden allerdings keine neuen Muskelzellen gebildet. Das Ergebnis des Remodeling ist eine Bindegewebsnarbe. Die Herzfunktion ist herabgesetzt und viele Patienten entwickeln eine ischämische Kardiomyopathie. Sie ist eine häufige Ursache der Herzinsuffizienz.

Dieses Schicksal ließe sich verhindern, wenn die Fibroblasten sich nicht zu Binde­gewebs­zellen, sondern zu Muskelzellen differenzieren würden. Die Möglichkeit dazu besteht, da alle Zellen das gesamte Erbgut enthalten. Die Gene der Fibroblasten müssten nur umprogrammiert werden.

Die Steuerbefehle dazu könnten sogenannte microRNA geben. Es handelt sich um kurze RNA-Moleküle, die in die Transkription, also die Umsetzung von Genen in Proteine, eingreifen. Die Wirkung ist oft verblüffend.

Mit nur drei microRNA (mir 133, mir 208 und mir 499) gelang es der Gruppe um Victor Dzau vom Duke University Medical Center in Durham/North Carolina, Fibroblasten in Zellkulturen dazu zu bewegen, sich in Herzmuskelzellen zu verwandeln. Die Zellen bildeten Sarkomere aus und sie entwickelten die Fähigkeit zur Kontraktion. Die zusätzliche Gabe von sogenannten JAK-I-Inhibitoren verzehnfachte die Wirkung dieser Therapie, die im Prinzip nur ein einziges Mal durchgeführt werden müsste.

Damit die microRNA ihre Wirkstätte erreichen, haben die Forscher sie in Lentiviren verpackt. Diese Viren wurden dann Mäusen, bei denen die Forscher durch Ligatur einer Koronararterie künstlich einen Herzinfarkt ausgelöst hatten, in das ischämische Myokard injiziert. Die spätere histologische Untersuchung zeigte, dass sich dort tatsächlich neue Muskelzellen gebildet hatten.

Ob sie allerdings die Herztätigkeit unterstützen, ist noch offen. Die Forscher wollen dies jetzt an größeren Tieren prüfen. Dann muss sich zeigen, ob die microRNA in der Lage sind, die Pumpleistung des Herzens zu steigern und die Entwicklung einer Herz­insuffizienz zu verhindern oder abzuschwächen. Erst wenn diese Experimente gelingen, kann die klinische Prüfung begonnen werden.

Ein therapeutischer Einsatz der microRNA beim Herzinfarkt ist deshalb derzeit nicht in Sicht. Die microRNA-Technologie kann laut Dzau auch zur Regenerierung anderer Gewebe genutzt werden. Sie dürfte deshalb in den nächsten Jahren noch häufiger Gegenstand wissenschaftlicher Studien sein. © rme/aerzteblatt.de