Intramyokardiale Transplantation von bioartifiziellen iPS-Myokard-Splints zur Restauration von ischämischem Myokard im Rattenmodell. In vivo Evaluation von Transplantatüberleben und linksventrikulärer Funktion

• Antragsteller: Professor Dr. Ingo Kutschka
• Fachliche Zuordnung: Herz- und Gefäßchirurgie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 230008316

Jüngste Erkenntnisse zeigen, dass die intramyokardiale Injektion von Stammzell(derivat)en aufgrund ungünstiger Biodistribution der Zelltransplantate und limitiertem Zellüberleben keine nennenswerte Myokardrestauration ermöglicht. Durch Transplantation von solidem bioartifiziellem Myokardgewebe (bioartificial cardiac tissue, BCT) lassen sich bessere Resultate erzielen. Allerdings erscheint für die klinische Anwendung die Herstellung von ausreichend großen BCTs mit bioartifizieller Gefäßversorgung noch in weiter Ferne. Als klinisch mittelfristig anwendbares Alternativkonzept favorisieren wir deshalb die multiple intramyokardiale Plazierung von kleinen BCT-Splints (Größe ca. 6 mm x 1 mm2), welche nach Transplantation über Neoangiogenese Anschluss an das Gefäßsystem des Empfängers finden, und das Potential zu einer funktionellen Kopplung an das Empfängermyokard aufweisen.Die neue intramyokardiale Implantationstechnik soll primär anhand syngener BCT-Splints basierend auf neonatalen Kardiomyozyten etabliert und histologisch sowie funktionell mit der derzeit üblichen epikardialen Transplantationstechnik verglichen werden. Die gewonnen Erkenntnisse werden auf miPS-BCTs, generiert aus murinen induzierten pluripotenten Stammzellen (miPS), übertragen. Hierzu werden die miPS-BCT-Splints in chronisch infarziertes Myokard der Nacktratte implantiert. Die transgenen BCTs ermöglichen hier eine longitudinale Survivalanalyse mittels Luciferase Bioimaging über einen Zeitraum von 28 Tagen. Funktionelle Analysen werden mittels Echokardiographie, MRT und Conductance Katheter durchgeführt.Ziel des Projektes ist der Nachweis, dass intramyokardial eingebrachte BCT-Splints strukturell adaptieren, funktionell an umliegendes intaktes Empfängermyokard koppeln und verlorengegangene linksventrikuläre Pumpleistung wiederherstellen. In Verbindung mit den derzeitigen Fortschritten der Stammzellforschung würden sich damit erstmals klinische Perspektiven für die iPS-basierte Restauration infarktgeschädigter Herzen eröffnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professorin Dr. Hassina Baraki