Konstruktion eines Zellatlas des normalen und kranken menschlichen Herzens

• Antragsteller: Dr. Christoph Sandmann
• Fachliche Zuordnung: Kardiologie, Angiologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 559417649

Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind eine wichtige Ursache für Todesfälle bei Kindern. Trotz der jüngsten Entdeckungen zahlreicher Ursachen sind die mechanistischen Erkenntnisse jedoch nach wie vor begrenzt, da es keinen Referenzrahmen für die normale postnatale Herzentwicklung gibt. Die morphologischen und funktionellen Veränderungen, die den Übergang vom neonatalen zum reifen erwachsenen menschlichen Herzen bestimmen, werden auf zellulärer Ebene vermittelt. Die zugrundeliegenden zellulären Mechanismen der postnatalen Herzreifung in der normalen Physiologie und wie diese bei Krankheiten beeinträchtigt sind, sind beim Menschen jedoch nur unvollständig verstanden. Mehrere dieser Veränderungen, die während der Herzreifung auftreten, wurden an Tiermodellen, vor allem an Nagetieren, untersucht. Diese Studien enthüllten grundlegende Prinzipien der Herzentwicklung und zeigten, wie die Störung dieser komplexen Mechanismen zu einer veränderten Herzfunktion und zu Krankheiten führen kann. Diese früheren Studien geben zwar Einblicke in diese Vorgänge, reichen aber nicht aus, um sichere Rückschlüsse für den Menschen zu gewinnen. Im Rahmen dieses Projekts soll ein Zellatlas der postnatalen Entwicklung und Reifung des menschlichen Herzens in den sechs Regionen linker und rechter Vorhof, linker und rechter Ventrikel, Apex und interventrikuläres Septum erstellt werden und mit Herzen von Kinder mit angeborenen Herzfehlern verglichen werden. Dazu wird eine RNA Sequenzierung einzelner Zellkerne an normalen gesunden und erkrankten menschlichen Herzproben von männlichen und weiblichen pädiatrischen Spendern mit unterschiedlicher Abstammung in drei Altersgruppen (Säuglinge, Kleinkinder, Jugendliche) angewandt. Die Erstellung eines integrierten Atlas der pädiatrischen menschlichen Herzzellen schließt eine wichtige Lücke, die benötigt wird, um tiefere Einblicke in die menschliche Physiologie und kardialer Krankheiten zu erhalten. Der Atlas wird zeigen, wie sich das postnatale menschliche Herz von der Geburt bis zum Erwachsenenalter verändert und wie die Reifung und die Entwicklung spezifischer zellulärer Zustände es dem Herzen ermöglicht, sich an postnatale Bedingungen, wie die rapiden perinatalen Veränderungen, Wachstum und pubertäre Einflüsse anzupassen. Ebenfalls wird er aufklären ob und wie sich diese Prozesse in erkranktem Herzgewebe von Kindern mit angeborenen Herzfehlern verändern.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberinnen / Gastgeber: Professorin Christine Seidman, Ph.D.; Professor Jonathan G. Seidman, Ph.D.