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Herzinsuffizienz ist definiert als Unfähigkeit, bei der das Herz nicht in der Lage ist, das Blut in einer Menge zu liefern, die dem tatsächlichen Bedarf des Körpers entspricht. In der Schweiz leiden mehr als 150’000 Menschen an dieser Erkrankung, und die Forschung konzentriert sich zunehmend darauf, beschädigtes Gewebe zu ersetzen, um die Herzfunktion so lange wie möglich zu erhalten.
Leonard Y. Lee, Präsident der Abteilung für Chirurgie an der Robert Wood Johnson Medical School an der Rutgers University in New Jersey, und sein Forscherteam haben kürzlich ihre Studie über die Herstellung von Herzmuskelzellen aus Stammzellen veröffentlicht, um geschädigten Herzen zu helfen, sich selbst zu heilen.
Die Forschung begann mit der Gewinnung von Bindegewebszellen aus einem menschlichen Herzen (Fibroblasten), die umgebaut (reverse-engineering), d.h. in Stammzellen umgewandelt und dann wieder in Herzmuskelzellen “transformiert” wurden (re-engineering).
Diese neuen Herzmuskelzellen wurden zu einer einzigen Einheit zusammengefasst, deren Puls unter dem Mikroskop sichtbar war. Normalerweise kommen die so entstandenen Zellen nicht zusammen. Der revolutionäre und innovative Aspekt dieser Studie liegt in der Entdeckung der Fähigkeit eines Proteins – CREG –, die gebildeten Herzmuskelzellen zu einer einzigen Einheit zusammenzufassen.
Die Überexpression des CREG-Proteins hat diesen Prozess ermöglicht. Genexpression bezeichnet den Prozess, bei dem die in einem Gen (bestehend aus DNA) enthaltenen Informationen in ein funktionelles Makromolekül (typischerweise ein Protein) umgewandelt werden. Das CREG-Protein bewirkt bei Überexpression, d.h. in erhöhter Menge exprimiert, die Differenzierung von Stammzellen in bestimmte Zellen – in diesem Fall Herzmuskelzellen.
«Die Herzinsuffizienz hat epidemische Ausmaße angenommen. Im Moment ist die einzige Möglichkeit, sie zu behandeln, die Operation, die Transplantation oder die Verknüpfung des Patienten mit einem Blutpumpgerät», sagt Lee, «Aber transplantierte Herzen sind kaum verfügbar und mechanische Geräte schränken die Lebensqualität des Patienten ein, deshalb arbeiten wir daran, dass sich die Herzen selbst heilen können».
Oberstes Ziel dieser Forschung ist es daher, kleine Mengen an Herzgewebe aus einem Patienten zu entfernen, dies in Stammzellen umzuwandeln, die dann mit dem CREG-Protein in Herzmuskelzellen umwandeln werden, und diese Zellen wieder in das Herz des Patienten einzubringen, so dass es sich selbst regenerieren kann. Und da die neuen Zellen aus denen des eigenen Organs entstehen, wären sie leicht zugänglich und es sollte keine Angst vor Abstoßung bestehen.