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Forschung

Stammzelltherapie könnte bei Herzkrankheiten helfen

20.04.2012 | 08:45 Uhr
Stammzelltherapie könnte bei Herzkrankheiten helfen
Die Stammzelltherapie bereitet Hoffnung für Patienten mit Herzkrankheiten. Forscher programmierten erfolgreich Bindegewebszellen in Herzmuskelzellen um.Foto: imago stock&people

London.   Einen vielversprechenden Ansatz um Herzkrankheiten zu behandeln erforschten US-amerikanische Forscher an lebenden Mäusen. Die Herzen der Tiere konnten nach einem Infarkt durch eine Stammzelltherapie repariert werden. Dabei programmierten die Forscher Bindegewebszellen in Herzmuskelzellen um.

US-amerikanische Forscher haben in der lebenden Maus Herzzellen umprogrammiert und machten so aus Bindegewebszellen schlagende Herzmuskelzellen.

Die neuen Zellen seien voll funktionsfähig und fügten sich hervorragend in den bestehenden Herzmuskel ein, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin "Nature". So habe sich der Schaden eines Herzinfarktes beim Versuchstier innerhalb von drei Monaten teilweise beheben lassen.

"Erwachsenes Herzgewebe mit körpereigenen Zellen wiederherzustellen, ist ein vielversprechender Ansatz, um Herzkrankheiten zu behandeln", schreiben die Forscher. Die Hälfte aller Herzzellen sind Bindegewebszellen. Mit der Stammzelltherapie lassen sie sich auf Erbgutebene direkt in Muskelzellen umprogrammieren, ohne den Umweg über möglicherweise krebserregende pluripotente Stammzellen zu gehen, schreiben die Forscher um Li Qian vom Gladstone Institute of Cardiovascular Disease in San Francisco.

Eine Spritze mit Viren reicht

Die Umprogrammierung von Zellen über den Umweg der pluripotenten Stammzellen ist mit Gefahren verbunden : Solche Zellen können sich zwar zu allen Körperzelltypen weiterentwickeln, aber sie entarten auch leicht zu Krebszellen, die unkontrolliert wuchern. Inzwischen lässt sich eine spezialisierte Körperzelle aber auch direkt in eine andere Körperzelle umwandeln. Wie die jetzigen Versuche der Forscher zeigen, funktioniert das nicht nur in der Laborschale, sondern auch im lebenden Tier.

Um die Zellen umzuprogrammieren, brauchte es nach Angaben der Forscher drei sogenannte Transkriptionsfaktoren - das sind Eiweiße, die auf Erbgutebene die Aktivität von Genen steuern. Um die Erbinformation über diese Eiweiße an die richtige Stelle zu liefern, griffen die Forscher zu Viren, die das Erbgut enthielten. Die Wissenschaftler spritzen die Viren direkt in den Herzmuskel der erwachsenen Mäuse. Die Viren bauten das Erbgut für die Transkriptionsfaktoren dann in die Bindegewebszellen ein.

Wie das natürliche Pendant

Der Großteil der umprogrammierten Herzmuskelzellen bildete die für ihre Zellart typischen Verbindungsstrukturen aus, berichten die Forscher. Damit binden sich die Herzmuskelzellen fest aneinander und geben Stromstöße weiter. Die Verbindungen stellen sicher, dass sich das Herz als Ganzes gleichzeitig zusammenzieht und effektiv Blut pumpen kann.

Wie das Forscherteam um Li Qian außerdem schreibt, zog sich etwa jede zweite umprogrammierte Herzmuskelzelle wie ihr natürliches Pendant auf einen elektrischen Reiz hin zusammen, konnte das Herz also zum Schlagen bringen. Wenn die Forscher bei den Versuchstieren einen künstlichen Herzinfarkt herbeiführten und einigen von ihnen anschließend die Viren in den Herzmuskel spritzen, ließ sich eine deutliche Verbesserung der Herzfunktion feststellen.

Drei Monate nach der Injektion konnten die Herzen der stammzelltherapierten Tiere mehr Blut pumpen als die der unbehandelten Artgenossen. "Die verbesserte Herzfunktion lässt sich dadurch erklären, dass ein kleiner Prozentsatz an Bindegewebszellen in neue herzmuskelartige Zellen umgewandelt wurden", schreiben die Forscher. (dapd)


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