Geschrieben von Ana Sandoiu am 24. April 2019 – Faktencheck von Carolyn RobertsonNeue Forschung, die in der Zeitschrift Nature Communications erscheint , zeigt, dass die Verabreichung von zwei kleinen Molekülen an Mäuse ihren Herzen hilft, sich nach einem Herzinfarkt zu regenerieren.
Herzerkrankungen sind die häufigste Todesursache in den Vereinigten Staaten und verantwortlich für fast 1 von 4 Todesfällen im Land.
Ein unerwünschtes kardiovaskuläres Ereignis, wie z. B. ein Herzinfarkt, schädigt typischerweise die Zellen, aus denen der Herzmuskel besteht.
Diese Zellen werden Kardiomyozyten genannt, und wenn sie verloren gehen, besteht das Risiko einer Herzinsuffizienz – ein Zustand, in dem das Herz das Blut nicht mehr effektiv zum Rest des Körpers pumpen kann.
Die Wissenschaft ist sich einig, dass das erwachsene Herz keine neuen Kardiomyozyten mehr bilden kann. Diese Unfähigkeit ist der Grund, warum sich das Herz nach einem Herzinfarkt nicht regenerieren kann, wenn eine große Anzahl von Kardiomyozyten verloren geht.
Neue Forschungsergebnisse geben jedoch neue Hoffnung, geschädigtes Herzgewebe mit Hilfe von kleinen Molekülen, den sogenannten microRNAs, zu schützen.
Warum microRNAs für das Herz wichtig sind
MicroRNAs kontrollieren die Funktion von Genen und sind in großer Menge vorhanden, wenn sich das Herz entwickelt.
Frühere Forschungen haben ein Cluster von microRNAs namens miR-17-92 identifiziert, das die Proliferation von Kardiomyozyten kontrolliert. Da-Zhi Wang, Ph.D., ein Kardiologie-Forscher am Boston Children’s Hospital und ein Professor für Pädiatrie an der Harvard Medical School in Boston, MA, leitete diese frühere Forschung.
Jetzt haben Prof. Wang und seine Kollegen zwei Mitglieder dieser microRNA-Familie genauer unter die Lupe genommen: miR-19a und miR-19b.
In der neuen Studie zeigen Prof. Wang und seine Kollegen, wie diese beiden microRNA-Moleküle die Regeneration des Herzens nach einem Myokardinfarkt vorantreiben können.
Die Erkenntnisse könnten dazu beitragen, Herzversagen nach einem Herzinfarkt zu verhindern, das, so die Forscher, „die Hauptursache für Mortalität und Morbidität beim Menschen ist.“
Die kurz- und langfristige Wirkung von microRNAs
Prof. Wang und Team verwendeten ein Mausmodell eines Herzinfarkts und verabreichten die microRNAs auf zwei verschiedene Arten.
Erstens verabreichten sie die lipidbeschichteten Moleküle direkt an die Mäuse. Zweitens platzierten die Forscher die microRNAs in einem Adeno-assoziierten Virus – also einem Gentherapie-Vektor, der auf das Herz abzielt.
Bei beiden Verabreichungsmethoden waren die Ergebnisse vielversprechend, sowohl auf lange als auch auf kurze Sicht.
In den ersten 10 Tagen nach einem Herzinfarkt reduzierten die microRNAs nämlich den Zelltod und stoppten die Entzündungsreaktion, die typischerweise den Herzmuskel bei einem Herzinfarkt schädigt.
Die Forscher führten auch eine genomweite Transkriptomanalyse durch, die zeigte, wie miR-19a/19b die Gene unterdrückte, die die Entzündungsreaktion und den akuten Zelltod kontrollieren.
Im Laufe der Zeit wiesen die Herzen der Mäuse, die die Moleküle erhielten, mehr gesundes Gewebe, weniger geschädigtes Gewebe, eine bessere Kontraktionsfähigkeit des Herzmuskels und eine geringere dilatative Kardiomyopathie auf – ein Zustand, bei dem sich der Herzmuskel verdünnt, was letztlich das Herz schwächt.
„Das erste Ziel ist die Rettung und der Schutz des Herzens vor Langzeitschäden“, erklärt Prof. Wang. „In der zweiten Phase glauben wir, dass microRNAs bei der Proliferation von Kardiomyozyten helfen.“
Die Vorteile der microRNA-Therapie
Die Forscher erklären weiter die Vorteile der microRNA-Therapie. Im Gegensatz zur Gentherapie, sagen sie, bleiben die microRNA-Moleküle nicht im Herzen, nachdem sie ihren Zweck erfüllt haben.
„Sie gehen sehr schnell hinein und bleiben nicht lange, aber sie haben einen nachhaltigen Effekt bei der Reparatur von geschädigten Herzen“, erklärt einer der korrespondierenden Autoren der Studie, Jinghai Chen, Ph.D.
„Wir gaben den Mäusen nur einen Schuss, als das Herz am meisten Hilfe brauchte, dann […] kontrollierten wir das Expressionsniveau der miRNA19a/b nach der Injektion“, fügt Chen hinzu. „Nach einer Woche sank die Expression auf ein normales Niveau, aber der Schutz hielt mehr als ein Jahr lang an.“
„MicroRNAs sind vielversprechend, um mächtige Werkzeuge im Kampf gegen Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu werden“, schreiben die Forscher, die als nächstes planen, die Behandlung in einem größeren Säugetier zu testen, bevor sie zu Studien am Menschen übergehen. Prof. Wang und Kollegen schließen:
„[M]iR-19a/19b-vermittelter früher Herzschutz könnte ein Fenster zur Entwicklung einer wirksamen Therapie für Herzinfarkt öffnen und Patienten mit Herzinsuffizienz große Vorteile bringen.“