Eine Spritze gegen einen Herzinfarkt? Wissenschaftler kommen der Lösung einer der schwierigsten Herausforderungen der Medizin näher
Ein experimentelles Medikament, das Ratten als intravenöse Injektion verabreicht wird, unterstützt die Heilung des Herzmuskels nach einem Herzinfarkt und beugt Langzeitschäden vor. Die Fachzeitschrift Advanced Materials berichtet über die neue Erfindung der Wissenschaftler.
Die Studien an Ratten wurden von Bioingenieuren der University of California in San Diego und Chemikern der Northwestern University in Evanston (USA) durchgeführt.
Die Therapie funktioniert durch die Aktivierung des körpereigenen Immunsystems, um die Gewebereparatur zu unterstützen und den Herzmuskelzellen zu helfen, die durch einen Herzinfarkt verursachten Schäden zu überleben. In Tests an Ratten blieb die Behandlung sogar dann wirksam, wenn sie bis zu fünf Wochen nach einem Herzinfarkt verabreicht wurde.
Bei intravenöser Verabreichung kann das Präparat das Risiko einer Herzinsuffizienz deutlich senken. Durch die gezielte Behandlung einer Proteininteraktion, die normalerweise die Genesung hemmt, schützt die Therapie wichtige Zellprozesse und fördert die Gewebereparatur. Die Idee besteht darin, die Interaktion zweier Proteine zu blockieren, die unter dem Einfluss von Stress und Entzündungen zu wirken beginnen. Wenn das Nrf2-Protein aktiviert ist, widerstehen die Zellen dem durch Entzündungen verursachten Abbau. Aber KEAP1 bindet an Nrf2, um sie abzubauen. Nach einem Herzinfarkt muss der Abbauprozess gestoppt werden, damit das Gewebe besser heilen kann.
Die polymerähnliche Proteinplattform oder PLP ist ein Polymer, das Nrf2 nachahmt. Bei intravenöser Injektion findet und bindet es KEAP1 und verhindert so die Bindung an das eigentliche Nrf2-Protein und dessen Abbau.
Erste Tests an Ratten zeigten dramatische Verbesserungen der Herzfunktion und bereiteten damit den Boden für künftige Forschungen und eine möglicherweise bahnbrechende Lösung für eine der schwierigsten Herausforderungen der Medizin: die Verhinderung von Herzversagen nach einem Herzinfarkt.
Wissenschaftler injizierten Ratten nach einem Herzinfarkt PLP oder Kochsalzlösung. Dem Team war nicht bekannt, welche Tiere das Polymer und welche die Kochsalzlösung erhielten. Nach fünf Wochen wurden die Nagetiere im Schlaf mittels MRT untersucht. Bei Tieren, denen das Polymer injiziert wurde, zeigte sich eine verbesserte Herzfunktion und eine deutlich verbesserte Heilung des Herzmuskelgewebes. Andere Tests zeigten auch eine erhöhte Expression von Genen, die die Gewebeheilung fördern.
„Die Vorbeugung von Herzversagen nach einem Herzinfarkt ist nach wie vor ein großer ungedeckter klinischer Bedarf“, sagte Karen Christman, eine der Autorinnen der Studie und Professorin in der Shu Chien-Gene Lay-Abteilung für Bioingenieurwesen an der UC San Diego Jacobs School of Engineering. - „Ziel dieser Therapie ist es, nach einem Herzinfarkt sehr schnell einzugreifen, um einer Herzinsuffizienz vorzubeugen.“
Die Methode kann auch zur Behandlung anderer schwerwiegender Erkrankungen angepasst werden. „Diese therapeutische Plattform hat ein enormes Potenzial zur Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten, darunter Makuladegeneration, Multiple Sklerose und Nierenerkrankungen“, sagte Co-Autor Nathan Gianneschi, Professor für Chemie an der Northwestern University.
Paweł Wernicki (PAP)
pmw/ zan/
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