Ein Stammzell-Pflaster fürs Herz: Viel Enttäuschung, aber auch neue Hoffnungen beim Thema Herzmuskel-Regeneration

Manuela Arand

Interessenkonflikte

9. Mai 2019

Mannheim – Leider ist der Mensch weder Lurch noch Baby-Maus. Sonst würde sich sein Herz nach einem Myokardinfarkt möglicherweise komplett regenerieren, statt eine bindegewebige Narbe zu bilden. Das humane Myokard ist zwar innerhalb gewisser Grenzen zur Regeneration fähig, aber das reicht nicht aus, größere Schäden zu reparieren.

Niedere Vertebraten wie Fische und Amphibien können praktisch jedes Organ regenerieren, erklärte Dr. Olaf Bergmann, Technische Universität Dresden, bei der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK) [1]. Durch Vermehrung von Kardiomyozyten gelingt ihnen das sogar beim Herz – eine Leistung, die auch neugeborene Mäuse beherrschen, mit der Zeit aber verlieren, wie Bergmanns eigene Arbeitsgruppe in Versuchen zeigen konnte.

Auch in jungen Menschenherzen findet noch eine Myoneogenese statt, allerdings in sehr beschränktem Umfang: Weniger als 1% der Muskelzellen werden bei jungen Erwachsenen pro Jahr gegen frische Zellen ausgetauscht. Je älter der Mensch wird, desto mehr geht der Turnover zurück. Bisher lässt sich zusammenfassen, dass die Zellerneuerung normalerweise ausreicht, um die Homöostase zu gewährleisten. Für eine Reparatur entstehen zu wenig neue Zellen.

Junge Herzen bilden neue Zellen, alte kaum noch

Immerhin scheint es in kranken Herzen mehr Kardiomyozyten-Erneuerung zu geben als in gesunden, wie Untersuchungen an Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie nahelegen. Zugleich geht aber die DNA-Synthese zurück, und offenbar sind in kranken und gesunden Herzen unterschiedliche Gene aktiviert.

Natürlich werden Versuche unternommen, die Kardiomyozyten-Regeneration gezielt zu forcieren. So stimuliert Hypoxie die Zellvermehrung, ebenso Sport, aber auch diverse weniger simple Stimuli sind im Gespräch – Mikro-RNA, regulatorische T-Zellen, Botenstoffe.

 
Wie viele Kardiomyozyten können proliferieren, ohne dass die Herzfunktion leidet? Dr. Olaf Bergmann
 

Dabei darf aber nicht außer Acht bleiben, dass Zellvermehrung auch Risiken birgt: „Wie viele Kardiomyozyten können proliferieren, ohne dass die Herzfunktion leidet?“, so Bergmann. Bisher gibt es keine Kriterien, an denen sich das messen ließe. Auch wie die Zellvermehrung wieder gestoppt werden kann, ist völlig unklar.

Befindet sich die zelluläre Regeneration des Herzmuskels noch am Anfang, scheint die Zelltherapie schon vor dem Aus zu stehen, folgt man Prof. Dr. Andreas Zeiher, Universität Frankfurt/Main, und derzeitiger DGK-Präsident. Von den Strategien zum Herzmuskelaufbau, auf die sich vor 10 Jahren viele Erwartungen gerichtet haben, hat keine wirklich funktioniert.

Immerhin, ein paar Hoffnungspflänzchen sprießen noch. Die Ziele sind allerdings deutlich weniger ehrgeizig als zu Beginn. Im Moment konzentrieren sich die Anstrengungen auf die refraktäre Angina pectoris als das „niedrigste Ziel“, wie es Zeiher formulierte.

CD34+-Zellen entlasten das Angina-Herz

Denn bei der refraktären Angina sind immerhin ein paar Erfolge zu verzeichnen. Mit autologen CD34+-Zellen liegen 3 kleinere Studien mit positiven Ergebnissen vor, die letztes Jahr zu einer Metaanalyse zusammengefasst worden sind.

Danach verbessern sich Belastbarkeit und pektanginöse Symptomatik, wenn diese Zellen in das ischämische Myokard eingebracht werden. Außerdem – und das ist bemerkenswert – wurde ein signifikanter Rückgang der Mortalität nach 24 Monaten verzeichnet: von 12,1% unter Placebo auf 2,5% (p = 0,0025).

Welcher Mechanismus den Benefit bringt und wie lange er anhält, ist derzeit weitgehend unklar. Eine Phase-3-Studie soll im 4. Quartal 2019 starten.

Infarziertes oder insuffizientes Myokard per Zelltherapie zu stärken, wird wohl auf absehbare Zeit nicht gelingen. Beim Myokardinfarkt sind in 17 Jahren etwa ein Dutzend Studien mit autologen Knochenmarkzellen in den Sand gesetzt worden. Eine letzte läuft noch und soll Ergebnisse im November vorlegen.

 
Die Mortalität beim Herzinfarkt ist inzwischen so weit gesunken, dass man sich fragen muss, ob eine Zelltherapie überhaupt noch nötig ist. Prof. Dr. Andreas Zeiher
 

„Die Mortalität beim Herzinfarkt ist inzwischen so weit gesunken, dass man sich fragen muss, ob eine Zelltherapie überhaupt noch nötig ist“, meinte Zeiher.

Infarktpatienten sterben, wenn, dann meist in den ersten 14 Tagen nach dem Ereignis. Die Zeit dürfte kaum ausreichen, dass Zelltherapie etwas ausrichten kann.

Auch bei der Herzinsuffizienz können sich die Ergebnisse der Standardtherapie sehen lassen, und auch hier haben Versuche mit Zelltherapien enttäuscht, egal woher die Zellen stammten.

Im Dezember werden die Ergebnisse von DREAM-HF erwartet, einer Studie mit allogenen Mesoblasten an 600 Patienten mit systolischer Pumpschwäche. Ob sie bessere Resultate bringt als ihre Vorgänger, bleibt abzuwarten.

Ein Stammzellpflaster fürs kranke Herz

Mit einem aus pluripotenten Stammzellen hervorgegangenen „Pflaster“ will Prof. Dr. Wolfram-Hubertus Zimmermann, Universität Göttingen, defektes Myokard heilen. „Wir verfolgen da einen sehr einfachen, vielleicht naiven Ansatz“, so der Chef des Instituts für Pharmakologie und Toxikologie.

 
Wir verfolgen einen sehr einfachen, vielleicht naiven Ansatz. Prof. Dr. Wolfram-Hubertus Zimmermann
 

Dem Herzen einfach nur ein Zellpflaster zu verpassen, reicht allerdings nicht. Es müssen Kardiomyozyten drin sein, um die Kontraktilität zu gewährleisten. Kurz gesagt, sollen aus humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC), gewonnen aus Hautbiopsien, in vitro Patches gezüchtet werden, die dann per Mini-Thorakotomie aufs Herz geklebt werden. Den Eingriff verglich Zimmermann mit der transkutanen Implantation einer Aortenklappe (TAVI).

Die etwa 40x40 mm großen EHM (Engineered Heart Muscle)-Patches, die neben Kardiomyozyten auch Fibroblasten und Kollagen enthalten, stabilisieren das Herz an infarktgeschwächten Stellen mechanisch, unterstützen die Herzfunktion aber auch parakrin. Sie können je nach Zelldichte unterschiedlich „dosiert“ werden. Hochdosis-Patches enthalten bis zu 80 Millionen Muskelzellen.

Präklinische Sicherheitsstudien an Rhesusaffen sind vielversprechend verlaufen. Die Patches heilten gut an, und alle Tiere haben überlebt. In weiteren Tierversuchen wird untersucht, ob sich infarzierte Muskelbereiche mit den Patches kitten lassen.

Die nächste Hürde folgt sogleich: In 2 Monaten startet die erste klinische Studie.

 

Kommentar

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