Herzinsuffizienz: Göttinger Team aktiviert KLF15 ohne Änderung der DNA

Die chronische Herzinsuffizienz gehört zu den häufigsten kardiologischen Erkrankungen weltweit. Bei der Suche nach neuen therapeutischen Ansatzpunkten rücken molekulare Steuerungsprozesse zunehmend in den Mittelpunkt der wissenschaftlichen Arbeit.

Ein Forschungsteam der Universitätsmedizin Göttingen um Laura Zelarayán hat dabei den Transkriptionsfaktor KLF15 als zentralen genetischen Schalter bei Herzschwäche identifiziert.

Bei einer Herzinsuffizienz nimmt die Aktivität dieses Faktors deutlich ab. Untersuchungen an menschlichem Herzgewebe von Patienten mit Herzmuskelerkrankungen bestätigen diese Beobachtung: Auch dort zeigte sich ein verminderter KLF15-Spiegel.

Gezielte Aktivierung des körpereigenen Gens ohne Erbgutveränderung

Anstelle eines klassischen Eiweißersatzes verfolgten die Göttinger Wissenschaftler eine epigenetisch wirkende Methode. Sie setzten auf die sogenannte CRISPR-Aktivierung, um das körpereigene KLF15-Gen direkt in den Herzmuskelzellen wieder anzukurbeln.

Der entscheidende Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Aktivierung erfolgt, ohne die DNA-Sequenz der Zellen dauerhaft zu verändern. Das Erbgut bleibt intakt, während die Expression des Gens gezielt hochreguliert wird. Dieser Ansatz unterscheidet sich grundlegend von klassischen geneditierenden Eingriffen, die gezielte Schnitte oder Modifikationen im Genom vornehmen.

Stabilere Pumpfunktion und weniger Narbengewebe im Tiermodell

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Die Auswirkungen der Reaktivierung von KLF15 wurden im Tiermodell eingehend analysiert. Dabei zeigte sich nach der Behandlung eine deutliche Verbesserung mehrerer kardiologischer Schlüsselparameter. Behandelte Tiere wiesen im Vergleich zu unbehandelten Kontrolltieren eine geringere krankhafte Herzvergrößerung sowie eine stabilere Pumpfunktion auf. Zudem führte die Maßnahme zu einer messbar längeren Überlebenszeit.

Neben den Herzmuskelzellen selbst zeigten auch die Bindegewebszellen des Herzens, die sogenannten Fibroblasten, eine positive Reaktion auf die veränderten molekularen Signale. Die KLF15-Aktivierung kurbelt die Bildung des schützenden Signalproteins AZGP1 an.

Dieser Mechanismus bremst wiederum die überschießende Aktivierung der Fibroblasten aus. In der Folge bildet sich weniger krankhaftes Narbengewebe, was der fortschreitenden Versteifung des Herzmuskels entgegenwirkt.

Neue Impulse für das Management chronischer Herzerkrankungen

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Die wissenschaftlichen Erkenntnisse unterstreichen das Potenzial regulatorischer Geninterventionen bei chronischen Erkrankungen des Herzmuskels. Durch die Verknüpfung von Erkenntnissen aus menschlichem Gewebe und präklinischen Modellversuchen liefert die Göttinger Arbeit wichtige Grundlagen für künftige Therapiekonzepte.

Da bisherige medikamentöse Standardtherapien das Fortschreiten einer Herzinsuffizienz oft nur verlangsamen können, eröffnen Ansätze, die krankhafte Gewebeveränderungen auf zellulärer Ebene modulieren, neue Perspektiven für die langfristige Behandlung Betroffener.