MicroRNA-24 schädigt das Herz

Bei einem Herzinfarkt wird ein Teil des Herzmuskels nicht mehr ausreichend durchblutet, weil ein Abschnitt der Herzkranzgefäße verschlossen ist. Forscher der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) haben nun herausgefunden, dass MicroRNA-24 (MiR-24) im Herzen auf ein ganzes Gennetzwerk wirkt und damit die Auswirkungen des Myokardinfarkts verstärkt.

Die Wissenschaftler des Instituts für Molekulare und Translationale Therapiestrategien (IMTTS) konnten in Zell- und Tierversuchen zudem nachweisen, dass das Ausschalten von MiR-24 einen positiven Effekt hat. Die Arbeit von Institutsdirektor Professor Dr. Dr. Thomas Thum und Dr. Jan Fiedler ist jetzt online in der Fachzeitschrift Circulation der American Heart Association veröffentlicht worden (http://circ.ahajournals.org/) und erscheint gedruckt im August-Heft.

MicroRNAs sind kurze Ribonukleinsäureketten. Eine wichtige Funktion von „normaler“ RNA ist, die genetischen Informationen der DNA weiterzugeben, damit die Zellen daraus Proteine aufbauen können. MicroRNAs kodieren aber keine Proteininformationen. Sie wirken vielmehr zumeist auf ein ganzes Netzwerk von Genen und steuern darüber die Entwicklung, Vermehrung und Funktion von Zellen. Lange Zeit wurden MicroRNAs als „Müll“ in der Zelle angesehen, ihre Bedeutung ist erst seit wenigen Jahren bekannt. Die MHH gründete vor zwei Jahren das Institut für Molekulare und Translationale Therapiestrategien (IMTTS), das sich speziell mit der Bedeutung der MicroRNAs für kardiovaskuläre Erkrankungen und die Transplantationsmedizin beschäftigt.

Die Forschergruppe fand heraus, das MiR-24 eine wichtige Rolle nach einem Myokardinfarkt in dem Infarktgewebe übernimmt. MiR-24 ist dort aktiviert und reguliert eine Reihe von Genen. Die Forscher wiesen in Versuchen mit Zebrafischen nach, welche Gene von MiR-24 gesteuert werden. „Und wir konnten zeigen, dass MiR-24 einen schädigenden Einfluss hat“, erklärt Professor Thum, „denn als Folge dieser Veränderungen in der Genregulation gehen in der Infarktregion Endothelzellen des Herzen zu Grunde. Zudem wird die Kapillarbildung unterdrückt.“ Der Zelltod von Gefässzellen führt zu einer größeren Narbenbildung am Herzen. Werden kaum Kapillaren ¬– Netze aus winzigen Blutgefäßen – gebildet, ist die Durchblutung noch stärker unterbunden.

Will man die schädigende Wirkung bekämpfen, muss MiR-24 ausgeschaltet werden. Die Forscher haben in Kooperation mit einer Pharmafirma den Wirkstoff AntagomiR-24 getestet. Dabei handelt es sich um eine Negativform von MiR-24, das sich in einem Schlüssel-Schloss-Prinzip an die Micro-RNA anlagert und sie dadurch blockiert. „Bei Mäusen, die einen Herzinfarkt erlitten hatten, konnten wir zeigen, dass sich nach einer zweimaligen Therapie die Kapillarbildung deutlich verbessert hat, also mehr Gefäße vorhanden waren“, erklärt Professor Thum. Zudem sei die Herzfunktion deutlich besser geworden: Im Vergleich zur Kontrollgruppe war in der behandelten Gruppe die Anzahl der Gefäße doppelt so hoch und der schädigende Effekt der Herzinfarktes auf die Pumpfunktion um 50 Prozent gemindert. Die Gefahr, zusätzlich ein Lungenödem zu erleiden, also Wassereinlagerungen in die Lunge als Folge eines Herzinfarkts, konnte dank der Therapie um 40 Prozent gesenkt werden.

Die Forscher konnten mit ihrer Arbeit also nicht nur neue Mechanismen der Endothelapoptose und Vaskularisierung im Herzen aufklären, sondern sie liefern zudem einen Ansatz für eine neue Herzinfarkttherapie. „Das Medikament könnte direkt während einer Katheteruntersuchung oder Bypass-Operation in das betroffene Gewebe gespritzt werden“, sagt Professor Thum. Bevor die Therapie aber beim Menschen zum Einsatz kommen kann, müssen in weiteren Versuchen die Langzeitwirkung und mögliche Toxizitäten geklärt werden. Die Forscher rechnen mit einer klinischen Anwendung frühestens in fünf Jahren. Die muss dann aber nicht auf den Herzinfarkt beschränkt bleiben. „MiR-24 wirkt sicher auch in weiteren Organen“, betont Professor Thum, „jetzt gehen wir auch auf die Suche nach anderen Einsatzmöglichkeiten.“

Das Institut für Molekulare und Translationale Therapiestrategien ist das jüngste MHH-Institut. Mit Professor Thum forschen 23 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter nach therapeutischen Strategien, die auf Micro-RNAs beruhen.

Weitere Informationen erhalten Sie bei Professor Dr. Dr. Thomas Thum, thum.thomas@mh-hannover.de, Telefon (0511) 532-5273.