Herzfunktion durch Stammzellen im Knochenmark beeinflusst

Krankheitsmechanismus hinter Herzinsuffizienz entschlüsselt

Bislang gelang es der Stammzellentherapie noch nicht, die hochgesteckten Erwartungen von Wissenschaftlern und Gesellschaft zu erfüllen. Gerade Patienten und ihre Angehörigen hoffen darauf, dass endlich die in Tiermodellen entwickelten Verfahren den Sprung zur Zulassung schaffen und damit neue Therapien im klinischen Alltag zur Verfügung stehen.

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Ein Herzinfarkt führt häufig zur Herzinsuffizienz, wie Mediziner eine Schwächung des Herzmuskels bezeichnen. Durch die Mangeldurchblutung stirbt Herzmuskelgewebe ab und wird durch Narbengewebe ersetzt. Das kann die Pumpleistung des „Lebensmotors“ dauerhaft reduzieren. In der PERFECT-Studie wurde untersucht, wie die Kombination aus Bypassoperation und Stammzellentransplantation die Überlebensrate der Patienten verbessert. Die Ergebnisse sind ernüchternd, aber die Mediziner wissen, woran es liegt: Ein Mangel an bestimmten Stammzellen lässt nicht wie erwartet neue Blutgefäße im Herzen wachsen.

 

An der Universität in Rostock wurde nun untersucht, warum manche Therapieansätze im Tierversuch exzellent klappen und dann in ersten Tests am Menschen scheitern. Sie fanden eine Ursache in der Reaktionsfähigkeit der Stammzellen im Knochenmark. Die Ergebnisse der randomisierten doppel-blinden Placebo kontrollierten Phase 3 Studie PERFECT wurden im Fachmagazin E-BioMedicine veröffentlicht.

 

Warum versagte die Stammzellentherapie in Verbindung mit einer Bypassoperation bei 40 Prozent der Versuchsteilnehmer?

Bei der PERFECT-Studie wurde der Erfolg der Stammzellentherapie in Verbindung mit einer Bypassoperation untersucht. Mit dem Verfahren werden Patienten mit Herzinsuffizienz behandelt. Es zeigt sich, dass bei 40 Prozent der Patienten die Therapie mit Stammzellen nicht anschlug. Mediziner sprechen in solchen Fällen von Therapieversagen.

Bei den Betroffenen ließ sich eine Unterdrückung der Stammzellen im Knochenmark in Verbindung mit dem Genregulator SH2B3 nachweisen. Die Folge ist ein Stammzellenmangel: Es gibt im Blut zu wenig Stammzellen, sodass Gefäße, die für eine neue Versorgung der Herzmuskulatur mit Sauerstoff dringend nötig wären, nicht wachsen können. Die Folge: Das Herzmuskelgewebe bleibt geschädigt. Es kommt zu keiner Verbesserung der Herzfunktion. Die schlechte Pumpleistung des Herzens besteht weiter fort oder nimmt sogar noch ab.

 

Stammzellen sollten eigentlich neue Blutgefäße zur Versorgung des Herzens wachsen lassen

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung und die EU hatten die klinische Forschung für das Pilotprojekt in der kardialen Stammzellentherapie gefördert. Die klinische Studie wurde von 2009 bis März 2016 in Deutschlands führenden Herzzentren in Bad Oeynhausen, Berlin, Hamburg, Hannover, Leipzig und Rostock durchgeführt. Sie sollte die Sicherheit und Effizienz der Therapie testen: Zusammen mit einer Bypassoperation wurden den Patienten CD133-Stammzellen aus dem Knochenmark transplantiert. Die Hoffnung war, dass die Stammzellen die Pumpleistung verbessern, indem sie Schäden beheben und auch neue Blutgefäße zusätzlich zum Bypass wachsen.

Nach Abschluss der Studie nahmen sich der klinische Leiter der PERFECT-Studie und die Spezialisten der beteiligten Universitäten und Biotechnologie-Unternehmen über ein Jahr Zeit, um die Ergebnisse der Studie und der Begleitforschung auszuwerten und zu analysieren, denn die Resultate der Studie fielen anders aus als erwartet.

 

Stehen zu wenig Stammzellen im Knochenmark bereit, können keine Blutgefäße wachsen. Die Herzinsuffizienz manifestiert sich

Bei 40 Prozent der Patienten konnte leider überhaupt keine Verbesserung der Herzfunktion festgestellt werden. Bei den übrig gebliebenen 60 Prozent der Probanden ließ sich eine Verbesserung der Pumpfunktion und ein besseres Langzeitüberleben nachweisen. Im Schnitt nahm die Herzleistung bei dieser Gruppe um 17 Prozent zu.

Im Blut der Teilnehmer suchten die Wissenschaftler mit dank künstlicher Intelligenz selbstlernenden Programmen nach verräterischen Biomarkern. Diese gefundenen Biomarker können später helfen, Patienten mit gesundem Knochenmark für die Therapie auszuwählen. Bei ihnen sind die Chancen, dass die Stammzellentherapie nach einer Bypassoperation zur Verbesserung der Herzinsuffizienz beiträgt, deutlich größer.

 

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