1,5 Millionen Euro für die Erforschung des erkrankten Herzmuskels

Wissenschaftler*innen des Herzzentrums der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), des King’s College London und des Amsterdam University Medical Centers (UMC) erhalten 1,5 Millionen Euro für ein vierjähriges Kooperationsprojekt zur Erforschung der dilatativen Kardiomyopathie, einer krankhaften Erweiterung des Herzmuskels, die mit einer Herzschwäche einhergeht. Die Förderung stammt aus einer gemeinsamen Initiative der British Heart Foundation (BHF), des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) und der Dutch Heart Foundation (DHF). Die drei Einrichtungen stellen zusammen mehr als 5,2 Millionen Euro für vier internationale Projekte bereit, um neue Ansätze bei der Diagnose und Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu erzielen. Eines der geförderten Forschungsvorhaben ist „Shift-DCM: Entschlüsselung der Mechanismen des oxidativen Stresses bei dilatativer Kardiomyopathie: Verlagerung der fortschreitenden Beeinträchtigung auf die Kardioprotektion", gemeinsam geleitet von Dr. Lukas Cyganek, Klinik für Kardiologie und Pneumologie und Leiter der Technologieplattform Stem Cell Unit der UMG, Dr. Joseph Burgoyne vom King’s College London und Dr. Monika Gladka vom Amsterdam UMC. Die Wissenschaftler*innen wollen herausfinden, wie fehlerhafte Gene, die eine dilatative Kardiomyopathie verursachen, die Funktion der Herzmuskelzellen schwächen. „Wir freuen uns über die Förderung der BHF-DZHK-DHF-Initiative, die es uns ermöglicht, unser Fachwissen und unsere Ressourcen zu bündeln, um wichtige Fragen in der kardiovaskulären Wissenschaft anzugehen“, sagt Dr. Cyganek.

Bei einer dilatativen Kardiomyopathie (DCM) sind die Herzkammern und die Herzvorhöfe erweitert. Der geschwächte Herzmuskel muss dadurch stärker pumpen, um das Blut in den Körper zu befördern. Betroffene leiden oft an Atemnot, Wassereinlagerungen und sind weniger leistungsfähig. Auch Herzrhythmusstörungen und Schwindel können auftreten. Ausgelöst wird die Schwächung der Herzwand unter anderem durch Entzündungen des Herzmuskels, aber auch durch übermäßigen Alkohol- oder Drogenkonsum. Bei etwa einem Drittel der Patient*innen sind die Ursachen genetisch bedingt und treten familiär gehäuft auf. Der Verlauf ist je nach Auslöser sehr unterschiedlich und reicht von einer vollständigen Erholung der Herzfunktion bis zu einer dauerhaften Herzschwäche. Bislang gibt es nur Behandlungsoptionen, die die Symptome der DCM lindern können, aber keine, die eine Verschlimmerung der Krankheit verhindern.

An dieser Stelle setzt das Projekt „Shift-DCM“ an: Mithilfe von aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) gezüchteten Herzmuskelzellen werden die fehlerhaften Gene untersucht, die eine DCM auslösen. Die humanen iPS-Zellen bieten eine theoretisch unbegrenzte Quelle an Zellmaterial sowie die Möglichkeit, jeden Zelltyp des menschlichen Körpers, wie Herzmuskelzellen, Neuronen, oder Leberzellen aus ihnen in der Kulturschale herzustellen. Die Forscher*innen wollen verstehen, wie Herzmuskelzellen mit Schäden umgehen, die durch freie Radikale verursacht werden. Freie Radikale sind Moleküle, die bei der Energieerzeugung im Körper entstehen und normalerweise durch Antioxidantien, sogenannte Radikalfänger, bekämpft werden. Wenn das Gleichgewicht allerdings gestört ist, können sie Zellen und Gewebe schädigen. Dr. Lukas Cyganek und sein Team werden untersuchen, wie dieses Gleichgewicht im Herzmuskel wiederhergestellt werden kann. „Hierfür werden wir auf unsere Expertise in menschlichen Stammzell- und Herzmuskelmodellen zurückgreifen. Darüber hinaus planen wir unter anderem mit Gen-Editing-Technologien zu arbeiten, mit denen einzelne ‚Buchstaben‘ in der DNA umgeschrieben werden können, um einer DCM vorzubeugen. Wir hoffen, dass wir mit diesen Ansätzen die Herzfunktion normalisieren und damit die Grundlage für die Entwicklung neuer Behandlungen schaffen“, erklärt Dr. Cyganek. Zukünftig könnte auf diese Weise das Fortschreiten der dilatativen Kardiomyopathie verlangsamt oder sogar verhindert werden, bevor sie entsteht.

Bereits zum fünften Mal vergeben BHF, DZHK und DHF ihre gemeinsame Förderung an Wissenschaftler*innen aus dem kardiovaskulären Forschungsfeld. Die Förderungen sollen dazu beitragen, die Entwicklung der Forscher*innen zu künftigen Spitzenkräften in ihren Forschungsbereichen zu beschleunigen. Neben dem Projekt Shift-DCM gehen Fördermittel an Projekte zur Erforschung künftiger Herzprobleme nach Schwangerschaften, zur Erforschung der Auswirkungen von entzündungshemmenden Medikamenten auf die Arteriosklerose sowie an ein weiteres Projekt zur Ursachenforschung von Kardiomyopathien.

Über die Stem Cell Unit – Göttingen (SCU)
Die Stem Cell Unit – Göttingen (SCU) ist eine Technologieplattform der Universitätsmedizin Göttingen (UMG). Die Forschungsschwerpunkte der Arbeitsgruppe um Dr. Cyganek liegen auf der Generierung patient*innenspezifischer und CRISPR/Cas9-konstruierter iPS-Zellen und deren Anwendungen in der Krankheitsmodellierung, der Gewebekonstruktion, in Hochdurchsatz-Medikamenten-Screenings sowie in CRISPR/Cas-basierter Gentherapie.


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