Herzforschung: Lebende Herzmuskelzellen untersucht
Forschern des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf ist es im Jahr 2019 gelungen, lebende Herzmuskelzellen außerhalb des menschlichen Körpers zu untersuchen.
Fortschritte in der Medizin erfordern Experimente, die man nicht immer am Menschen durchführen kann. Die lebenden Herzmuskelzellen wurden außerhalb des menschlichen Körpers untersucht, um den Ursachen der schweren Herzerkrankung hypertrophe obstruktive Kardiomyopathie (HOCM) auf die Spur zu kommen und Therapieansätze zu testen.
Herzzellen aus Hautzellen gezüchtet
Die im Labor zuckenden Herzmuskelzellen wurden aus ehemaligen Hautzellen von Menschen mit einer erblichen Herzmuskelerkrankung gewonnen. Die Forscher wandelten die Hautzellen zu Stammzellen um, aus denen sich alle möglichen Zelltypen züchten lassen - auch Herzmuskelzellen. Aus den Zellen haben die Wissenschaftler kleine Herzmuskelstränge hergestellt, um der genetischen Ursache für die Erkrankung auf den Grund zu gehen.
Risiken bei hypertropher obstruktiver Kardiomyopathie
Bei der hypertrophen obstruktiven Kardiomyopathie verdickt sich der Herzmuskel aufgrund einer Genmutation und behindert den Blutfluss. Die Betroffenen leiden unter Luftnot bei Belastung, Druck auf der Brust, Schwindel und Ohnmacht. Gefährlich ist die Erkrankung vor allem dann, wenn Herzrhythmusstörungen auftreten.
Forschung mit der Genschere
Die Wissenschaftler am UKE wollen nun herausfinden, wie genau der Gendefekt die Erkrankung verursacht. Um die kranken Zellen mit gesunden Zellen vom selben Organismus zu vergleichen, "heilen" die Forscher den Gendefekt in einem Teil der Zellen, indem sie das mutierte Gen mithilfe der Genschere CRISPR/Cas9 korrigieren. Bis auf diese Reparatur ist der genetischen Hintergrund der Zellen identisch. So können die Wissenschaftler genau nachweisen, welche Mutation welche Beschwerden erzeugt.
Auf diese Weise haben die Forscher bei der HOCM bereits erkannt, dass sich die kranken Zellen stärker und länger zusammenziehen und zudem länger elektrisch erregt werden. Und es gelang ihnen, die Ursache dafür zu finden: einen vermehrten Kalziumstrom, der sich mit Medikamenten wie dem Kalziumkanalblocker Diltiazem beeinflussen lässt.
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