Auf dem Weg zur Gentherapie bei Herzinsuffizienz

Wissenschaftlern des Universitätsklinikums Heidelberg sind wesentliche Schritte für eine Gentherapie der Herzinsuffizienz gelungen. Dabei wird die Bauanleitung für ein entscheidendes Protein (S100A1) zuverlässig in die Myozyten eingebracht und kommt erstmals gezielt nur dort zum Einsatz. S100A1erhöht sowohl die Kontraktionskraft des Herzens als auch der Skelettmuskulatur. Die höchste Konzentration erreicht das Protein im Herzen, wo es die für die Muskelkontraktion wichtigen Kalzium-Kanäle reguliert. Bei Herzinsuffizienz wird S100A1 nicht mehr in ausreichender Menge gebildet. Im Tiermodell bessert sich durch den Gentransfer die Pumpleistung des Herzens deutlich und die myokardiale Hypertrophie bildet sich zurück.
Eine Voraussetzung für den Erfolg war jedoch die Entwicklung eines neuen viralen „Gentaxis“. „Das Problem unserer bisher verwendeten Viren war ihre kurze Verweildauer im Herzen“, erläuterten Prof. Dr. Patrick Most (Leiter des Labors für kardiale Stammzell- und Gentherapie, der derzeit an der Thomas Jefferson University arbeitet) und Dr. Sven Pleger. „In nur zwei Wochen vernichtet das Immunsystem alle Viren und verringert daher die Wirkung der Gentherapie.“ Die Wissenschaftler verwendeten deshalb adeno-assoziierte Viren (AAV), die der Immunabwehr entgehen können.
Neue Startsequenz entworfen
„Diese Arbeit ist eine Weiterentwicklung unserer bisherigen Genfähren, mit deren Hilfe eine effektive Therapie wahrscheinlich in einem Zeitraum von Monaten bis Jahren möglich ist.“ Der Forschergruppe gelang es außerdem erstmals, den Wirkort des therapeutischen Gens einzugrenzen: Zwar werden die Viren über einen Katheter bereits direkt ins Herz appliziert, einige gelangen aber über den Blutkreislauf in den Körper. Damit das Gen nur am Bestimmungsort aktiviert wird, wurde eine neue Startsequenz (Promoter) für das Gen entworfen, die nur in den Herzmuskelzellen abgelesen werden kann. „So verhindern wir Nebenwirkungen in anderen Organen“, erklärte Pleger.
Im Vergleich zur Behandlung mit Betablockern schneidet die Gentherapie besser ab: Während sich die Herzleistung durch die Behandlung mit diesen Wirkstoffen weder verbessert noch verschlechtert, nähert sie sich nach der Gentherapie wieder dem Pumpvolumen eines gesunden Herzens an. Nun testet das Heidelberger Labor in einer vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Studie, wie sich eine S100A1-Gentherapie bei Schweinen auswirkt. zyl