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Künstliches Herzgewebe unter mechanischer Belastung in einem Plastikeinsatz. © M. Gotthardt, MDC

Auf der Suche nach einer HFpEF -Therapie: künstliches Herzgewebe unter mechanischer Belastung in einem Plastikeinsatz. © M. Gotthardt, MDC

Therapie für Diastolische Herzinsuffizienz in Sicht?

Herzinsuffizienz mit erhaltener Pumpfunktion (HFpEF, auch: Diastolische Herzinsuffizienz) ist kaum behandelbar. Besonders ältere Frauen leiden darunter, dass der Herzmuskel nicht mehr elastisch genug ist, umd genug Blut ins Herz einströmen zu lassen. Ein Forscherteam aus Berlin, Heidelberg und Kalifornien hat nun einen Wirkstoff zur Behandlung von HFpEF entwickelt.

Sie gingen dabei von Titin aus. Dieses Riesenprotein wird von der Herzmuskelzelle in unterschiedlichen Varianten (Isoformen) produziert, die sich in ihrer Flexibilität unterscheiden. Während bei Neugeborenen sehr elastische Titin-Proteine überwiegen, werden später, wenn Wachstums- und Umbauprozesse abgeschlossen sind, zur Steigerung der Pumpleistung steifere Titin-Isoformen gebildet.

Das Problem dabei: Herzmuskelzellen können sich bei Erwachsenen praktisch nicht mehr erneuern. Das Titin wird jedoch durch die permanente Pumpaktivität des Herzmuskels so stark beansprucht, dass die verschlissenen Proteine alle drei bis vier Tage abgebaut und ersetzt werden müssen. Die mechanischen Eigenschaften der Titin-Formen konnten die Forscher zwar nicht beeinflussen, sie können aber bei der Neubildung des Eiweißes Einfluss nehmen. Sie benutzen dafür sogenannte Antisense-Oligonukleotiden (ASOs). Das sind kurzkettige, einzelsträngige Nukleinsäuren, die synthetisch hergestellt werden.

Zunächst testeten die Forscher die ASOs erfolgreich bei Mäusen mit steiferen Herzwänden, danach an künstlichem Herzgewebe aus menschlichen Stammzellen. Die winzigen 3D-Strukturen können angeregt werden, gegen einen Widerstand zu kontrahieren und sich zu entspannen. So lässt sich an ihnen die Pumpsituation des Herzens nachbilden. Auch an diesem künstlichen Herzgewebe zeigte sich der Effekt der Behandlung: Die Forschenden konnten nachweisen, dass die ASO-Moleküle tatsächlich in die Zellen eindringen und die gewünschte Reaktion auslösen.