Medizin: Ersatz für defekte Herzmuskelzellen?
© Science (Ausschnitt)
Wenn Zellen der Herzmuskulatur nach einem Infarkt absterben, kann der Körper sie nicht ersetzen. An ihre Stelle treten Narben aus Bindegewebe. Verliert das Herz zu viele seiner auf die Kontraktion spezialisierten Muskelzellen, hört es irgendwann auf zu schlagen. Deshalb ist die Regeneration solcher Zellen schon lange ein Wunschtraum der Kardiologen. Nun wecken Wissenschaftler um Deepak Srivastava von der University of California in San Francisco Hoffnungen auf seine Erfüllung. Ihnen ist es in Versuchen an Zellkulturen gelungen, so genannte Fibroblasten, die einen Bestandteil von Bindegewebe bilden, in elektrisch aktive Herzmuskelzellen umzuprogrammieren. Mehr noch: Diese Zellen integrierten sich bei Mäusen nach der Transplantation problemlos in das lebende Herz.
Ausgangspunkt der Versuche war eine vor wenigen Jahren entdeckte Methode, spezialisierte Körperzellen durch Übertragung von Genen in so genannte pluripotente Stammzellen zurückzuverwandeln. Diese sind nicht mehr auf eine bestimmte Aufgabe festgelegt, sondern können sich wieder zu jeder Art von Gewebe entwickeln – auch zu Herzmuskelzellen. Srivastava und seine Kollegen wollten sich allerdings den Umweg über die Stammzellen ersparen. Deshalb suchten sie in umfangreichen Tests mit einer Kollektion von zwölf aussichtsreich scheinenden Genen nach einem Cocktail, der einen direkten Übergang von Fibroblasten in Herzmuskelzellen ermöglicht. Schließlich hatten sie Erfolg. Die drei Gene Gata4, Mef2c und Tbx5 bewirkten die gewünschte Transformation mit der beachtlichen Ausbeute von 20 Prozent – gegenüber nur 0,1 Prozent bei der Rückverwandlung in Stammzellen.
Sollte der Befund auf den Menschen übertragbar sein, böten sich verlockende Perspektiven für die Behandlung vernarbter Herzen nach einem Infarkt. Wie bei den Mäusen könnten in Kultur gezüchtete Muskelzellen transplantiert werden. Noch faszinierender scheint allerdings die Reprogrammierung von Fibroblasten im Herzen selbst. Das Einschleusen von Genen wäre allerdings nicht praktikabel. Ihre Aufgabe müssten andere Stoffe übernehmen, die genauso wirken, aber problemlos ins Zellinnere gelangen sollten.
Nicole Wedemeyer
Ausgangspunkt der Versuche war eine vor wenigen Jahren entdeckte Methode, spezialisierte Körperzellen durch Übertragung von Genen in so genannte pluripotente Stammzellen zurückzuverwandeln. Diese sind nicht mehr auf eine bestimmte Aufgabe festgelegt, sondern können sich wieder zu jeder Art von Gewebe entwickeln – auch zu Herzmuskelzellen. Srivastava und seine Kollegen wollten sich allerdings den Umweg über die Stammzellen ersparen. Deshalb suchten sie in umfangreichen Tests mit einer Kollektion von zwölf aussichtsreich scheinenden Genen nach einem Cocktail, der einen direkten Übergang von Fibroblasten in Herzmuskelzellen ermöglicht. Schließlich hatten sie Erfolg. Die drei Gene Gata4, Mef2c und Tbx5 bewirkten die gewünschte Transformation mit der beachtlichen Ausbeute von 20 Prozent – gegenüber nur 0,1 Prozent bei der Rückverwandlung in Stammzellen.
Sollte der Befund auf den Menschen übertragbar sein, böten sich verlockende Perspektiven für die Behandlung vernarbter Herzen nach einem Infarkt. Wie bei den Mäusen könnten in Kultur gezüchtete Muskelzellen transplantiert werden. Noch faszinierender scheint allerdings die Reprogrammierung von Fibroblasten im Herzen selbst. Das Einschleusen von Genen wäre allerdings nicht praktikabel. Ihre Aufgabe müssten andere Stoffe übernehmen, die genauso wirken, aber problemlos ins Zellinnere gelangen sollten.
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