Unter Leitung des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Hamburg, Frankreich, den Niederlanden, Israel und den USA neue stammzellbasierte Ansätze zur Behandlung der Herzmuskelschwäche. Koordiniert wird das transatlantische Exzellenznetzwerk von europäischer Seite von Prof. Dr. Lucie Carrier, Institut für Experimentelle Pharmakologie und Toxikologie, das mit insgesamt 5,6 Millionen Euro von der Leducq Foundation gefördert wird.

„Wir sind sehr froh, eines der vier im Jahr 2020 bewilligten, transatlantischen Leducq-Netzwerke zu einem sehr spannenden Thema entwickeln zu können. Der Zusammenschluss ermöglicht uns einen wichtigen wissenschaftlichen Austausch zu einem bisher noch wenig erforschten Bereich. Unser Ziel ist es, das Wissen zu bündeln, um daraus neue Therapieformen zu entwickeln, die anschließend in die klinische Versorgung münden sollen“, sagt Prof. Carrier, Koordinatorin des transatlantischen Leducq-Netzwerkes.

Zellmodifikationen zur Regeneration von geschädigtem Herzmuskelgewebe

Herzinsuffizienz, die Unfähigkeit des Herzens, ausreichend Blut durch den Körper zu pumpen, ist eine Folge des Verlustes von Herzmuskelgewebe und/oder einer Veränderung der Eigenschaften von Herzmuskelzellen. Die Patienten leiden zum Beispiel unter Atemnot und geringer Belastbarkeit. Wissenschaftlich betrachtet kommt es zu einer ausgeprägten Veränderung des zellulären Stoffwechsels und daraus resultierenden Störungen der elektromechanischen Kopplung.

Die Forscherinnen und Forscher untersuchen, welchen Anteil das sogenannte Zytoskelett mit seinen Bestandteilen Aktin, Mikrotubuli und Intermediärfilamenten daran hat. Es ist verantwortlich für die mechanische Stabilisierung und äußere Form der Zelle und für die sensorischen Funktionen wie die Signalübertragung zwischen Zellen unerlässlich. Erste Studien des Netzwerks haben gezeigt, dass geschädigte Herzmuskelzellen zu viele und abnorm modifizierte Mikrotubuli und Intermediärfilamente enthalten und haben Enzyme aufgedeckt, die an diesen Modifikationen beteiligt sind. Jetzt arbeiten die Forschenden daran, diese Zellbestandteile so zu verändern, dass sie die Pumpfunktion des Herzmuskels positiv beeinflussen und somit eine kardiale Dysfunktion verhindern.

Die Förderung des transatlantischen Netzwerks „Zytoskelettale Regulation der Homöostase von Kardiomyozyten in Gesundheit und Krankheit“ durch die private Leducq Foundation hat am 1. Januar 2021 begonnen, Prof. Carrier koordiniert gemeinsam mit Prof. Dr. Benjamin Prosser, Universität Pennsylvania/USA, die internationalen Forschungsaktivitäten. 860.000 Euro der Fördersumme fließen direkt ans UKE in ein Teilprojekt von Prof. Carrier, das sich mit aus Stammzellen abgeleiteten Herzmuskelzellen und gentechnisch hergestelltem Herzgewebe beschäftigt.