Gentherapie verbessert elektrische Reizweiterleitung nach Herzinfarkt

Bei einem schweren Herzinfarkt sterben viele Herzmuskelzellen ab, und es bildet sich eine Narbe im Infarktgebiet. Dort dominieren Bindegewebszellen, sogenannte Fibroblasten, die die elektrische Signalweiterleitung nur eingeschränkt ermöglichen. „Somit kann sich der Herzmuskel in diesem Bereich nicht zusammenziehen und auch die Reizleitung ist dort nachhaltig gestört“, erklärt Prof. Wilhelm Röll, Oberarzt im Herzzentrum des UKB und Mitglied in dem Transdisziplinären Forschungsbereich (TRA) „Life & Health“ der Universität Bonn 

Connexin 43, ein zentrales Gap Junction-Protein, ist entscheidend für die Reizweiterleitung zwischen Herzmuskelzellen. In Fibroblasten der Infarktnarbe wird es jedoch nur in geringen Mengen gebildet. Dies begünstigt Herzrhythmusstörungen, besonders in der Grenzzone zum vitalen Herzmuskel. 

Das Forschungsteam setzte das Retrovirus Moloney Murine Leukemia Virus (MMLV) ein, kombiniert mit magnetischen Nanopartikeln (MNP). Unter Magnetfeldeinfluss wurde das Virus gezielt in Fibroblasten eingeschleust. Diese konnten anschließend Connexin 43 herstellen. 

„Neu war die Verwendung des Retrovirus MMLV, das im Herzen relativ spezifisch in Fibroblasten, aber nicht in Herzmuskelzellen, Erbinformation hineinbringt, also fachsprachlich transduziert“, erklärt Co-Erstautor Timo Mohr, Doktorand der Universität Bonn. Durch den Einsatz eines Fluoreszenz-Reporters mCherry konnte das Team die erfolgreiche Transduktion erreichen. 

Drei Tage nach einem Herzinfarkt erhielten Mäuse die MMLV/MNP-Komplexe direkt in den Läsionsbereich. Zwei Wochen später zeigte sich, dass die behandelten Tiere Connexin 43 in der Narbe produzierten. Funktionelle Untersuchungen ergaben, dass diese Mäuse nur etwa halb so häufig unter gefährlichen Herzrhythmusstörungen litten wie Kontrolltiere. 

„Mit diesem Konzept konnten wir in relativ kurzer Zeit eine substantielle Transduktion von Myo-Fibroblasten erreichen“, ergänzt Co-Erstautorin Dr. Miriam Schiffer Postdoktorandin im Institut für Physiologie I am UKB. 

Prof. Röll betont: „Vom Ansatz her erscheint eine spätere klinische Anwendung dieser Therapie möglich – gegebenenfalls auch für Fragestellungen außerhalb des kardiovaskulären Systems. Zuvor müssen jedoch geeignete Retroviren zur Transduktion von menschlichen kardialen Fibroblasten identifiziert und die klinischen Ergebnisse in einem Großtiermodell bestätigt werden.“ 

MEDICA.de; Quelle: Universitätsklinikum Bonn