Hypertrophe Kardiomyopathie: KI entschlüsselt Muster in fast einer Million Herzzellen

Die hypertrophe Kardiomyopathie (HCM) gilt als die häufigste genetische Erkrankung des Menschen und stellt eine der wesentlichen Ursachen für den plötzlichen Herztod bei jungen Patienten dar. Charakteristisch für das Krankheitsbild sind eine fortschreitende Verdickung und Versteifung des Herzmuskels.

Eine internationale Forschungsarbeit unter Beteiligung des Herz- und Diabeteszentrums NRW (HDZ NRW) in Bad Oeynhausen um Hendrik Milting liefert nun detaillierte Einblicke in die molekularen Mechanismen: Dem Team gelang es, zellspezifische Genaktivitätsmuster in Abhängigkeit vom Schweregrad der Erkrankung zu entschlüsseln.

Hochpräzise Einzelzellanalysen und KI-Einsatz

Die Originalpublikation der Forschungsgruppe um Erstautor Adami erschien am 16. September 2026 im Fachjournal Science Translational Medicine (Band 18, eaea2747).

Geleitet wurde die wissenschaftliche Untersuchung gemeinsam vom Max-Delbrück-Centrum in Berlin und dem Brigham and Women's Hospital in Boston. Zudem waren Wissenschaftler des Imperial College London, der University of Alberta, von Helmholtz München sowie der Technischen Universität München beteiligt.

Methodisch stützte sich das Team auf die Einzelkern-RNA-Sequenzierung von Herzgewebeproben. Mithilfe künstlicher Intelligenz wurden die Genexpressionsprofile von nahezu einer Million Herzzellen systematisch erfasst und ausgewertet. Das trainierte KI-Modell war in der Lage, Früh- und Endstadien der Erkrankung exakt voneinander zu unterscheiden.

Im systematischen Abgleich mit Proben herzgesunder Personen sowie Gewebe von Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie (DCM) zeigten sich signifikante Unterschiede in den Expressionsmustern.

Genetische Treiber und kindliche Verläufe

Ergänzende Erkenntnisse zu genetischen Risikofaktoren lieferte die PCM-GENES-Studie des Pediatric Cardiomyopathy Registry, die am 24. September 2026 im Fachmagazin JACC: Heart Failure publiziert wurde.

Untersucht wurden 143 Kinder mit primärer HCM, deren medianes Alter bei Einschluss 11,5 Jahre betrug; der Anteil weiblicher Patienten lag bei 31 Prozent. Eine schwere linksventrikuläre Hypertrophie (LVH), definiert über einen z-Score von mindestens 17 für die Dicke des Septums oder der Hinterwand, wiesen 40 Kinder (28 Prozent) auf.

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Eine moderate LVH (z-Score mindestens 12) lag bei 25 Kindern (17 Prozent) vor, während 78 Patienten (55 Prozent) eine milde Ausprägung (z-Score unter 12) zeigten. Bei schweren Verläufen wurde die Diagnose in deutlich jüngerem Alter gestellt (median 6,4 Jahre gegenüber 12,9 Jahren bei milderen Formen; p=0,005).

Genetisch wiesen 51 Prozent der pädiatrischen Patienten eine pathogene Variante auf. Davon entfielen 93 Prozent auf sarkomerische Gene wie MYH7 und MYBPC3. Varianten im Gen MYBPC3 waren mit einer etwa vierfach höheren Wahrscheinlichkeit für eine schwere Ausprägung der Hypertrophie verbunden (Odds Ratio 4,1).

Präventionsdaten und medikamentöse Therapieansätze

Die klinische Versorgung erfordert oft langjährige Abwägungen bei interventionellen Schutzmaßnahmen. Ein veröffentlichter Kommentar zu einer Auswertung von Rowin et al. in der Fachzeitschrift Circulation beleuchtet hierzu die Verläufe von 3.387 HCM-Patienten aus 25 Registern in acht Ländern über eine mittlere Nachbeobachtungszeit von sieben Jahren.

Im Rahmen der Primärprävention, die 93 Prozent der untersuchten Gesamtkohorte ausmachte, erhielten 15 Prozent der Betroffenen bei einer medianen Nachbeobachtung von vier Jahren eine angemessene Therapie. Bei der Sekundärprävention lag dieser Anteil bei 35 Prozent nach median 2,7 Jahren. Die abgegebenen Therapien erwiesen sich in über 97 Prozent der Fälle als erfolgreich.

Gleichzeitig traten geräteassoziierte Komplikationen auf: Zehn Prozent der Patienten erlitten mindestens einen inadäquaten Schock, bei 7,5 Prozent kam es zu Sondenfehlfunktionen, zwei Prozent entwickelten gerätebedingte Infektionen und weitere zwei Prozent andere Komplikationen.

US-Patienten wiesen bei der Implantation ein höheres Alter, ein geringeres Gesamtrisiko und seltener angemessene Interventionen auf als Patienten außerhalb der USA. Das Vorliegen von zwei Risikofaktoren für einen plötzlichen Herztod führte dabei zu keinem höheren Risiko als das Vorliegen eines einzelnen Faktors.

Auf therapeutischer Ebene erteilte die US-Arzneimittelbehörde FDA die Zulassung für Camzyos (Mavacamten) zur Behandlung der symptomatischen obstruktiven Form (oHCM) bei Patienten ab einem Körpergewicht von 30 Kilogramm (66 Pfund). Die Entscheidung stützt sich auf die Phase-3-Studie SCOUT-HCM, deren Resultate im New England Journal of Medicine erschienen.

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In der Studie wurden Jugendliche im Alter von 12 bis 17 Jahren in den NYHA-Klassen II bis III mit Mavacamten (23 Patienten) oder Placebo (21 Patienten) behandelt. Der primäre Endpunkt wurde über eine signifikante Reduktion des Gradienten im linksventrikulären Ausflusstrakt unter Valsalva-Manöver in Woche 28 gegenüber Placebo erreicht.

Kein Studienteilnehmer wies eine linksventrikuläre Ejektionsfraktion von unter 50 Prozent auf, und es gab keine therapiebedingten Abbrüche. Schwerwiegende unerwünschte Ereignisse traten bei jeweils zwei Patienten auf (neun Prozent unter Verum, zehn Prozent unter Placebo). Die Produktinformation in den USA enthält einen hervorgehobenen Warnhinweis bezüglich des Risikos für Herzinsuffizienz.

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