Derzeit haben Patientinnen und Patienten, die wegen Myokardinfarkten und ischämischer Kardiomyopathien an Herzinsuffizienz leiden, nur wenige Behandlungsoptionen, wie z. B. eine Herztransplantation oder die Implantation von Pumpen. Jedoch gibt es nur wenige Spenderorgane und Pumpen sind nur zeitlich begrenzte Übergangslösungen mit Risiken und reduzierter Lebensqualität. Zelltherapien mit vom Patienten stammenden Stammzellen, die zu Kardiomyozyten ausdifferenzieren und das Narbengewebe des Herzens reparieren, eröffnen eine neue Therapieoption. Das Ziel des Verbundes ist die Anpassung und Verbesserung des Ansatzes zur Verabreichung von Kardiomyozyten-Aggregaten (hiCMA), die aus körpereigenen induzierten pluripotenten Stammzellen generiert wurden, um Infarkt-geschädigte Herzen zu behandeln. Aufbauend auf bisherigen Erkenntnissen sollen Protokolle entwickelt werden, die eine sichere, effiziente und personalisierte Applikation der hiCMA gewährleisten. Im Vorhaben der MH Hannover werden folgende Ziele verfolgt: 1) Weiterentwicklung der skalierbaren hiCMA-Produktion, um die Verfügbarkeit der erforderlichen Zellmenge und -qualität sicherzustellen. Festlegung von Qualitäts-Kriterien für hiCMAs und robuster Assays zum Testen der Produktionschargen. 2) Untersuchung der Zellretention und Funktionsverbesserung nach Transplantation von hiCMA in einem Primatenmodell der ischämischen Kardiomyopathie nach chronischem Myokard-Infarkt. 3) Quantifizierung und Charakterisierung von hiCMA-Transplantaten in Primaten-Herzen auf molekularer und struktureller Ebene. 4) Untersuchung Transplantat-assoziierter Tumorrisiken und Arhythmien sowie Testung pharmakologischer und interventioneller Strategien zur Kontrolle von Arhythmien. 5) Koordination des Gesamtverbundes. Die Forschung soll zu einer sicheren, personalisierten und effizienten Therapie von Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie führen.

Derzeit haben Patienten, die wegen Myokardinfarkten und ischämischer Kardiomyopathien an Herzinsuffizienz leiden, nur wenige Behandlungsoptionen, wie z. B. eine Herztransplantation oder die Implantation von Pumpen. Jedoch gibt es nur wenige Spenderorgane und Pumpen sind nur zeitlich begrenzte Übergangslösungen mit Risiken und reduzierter Lebensqualität. Zelltherapien mit vom Patienten stammenden Stammzellen, die zu Kardiomyozyten ausdifferenzieren und das Narbengewebe des Herzens reparieren, eröffnen eine neue Therapieoption. Das Ziel des Verbundes ist die Anpassung und Verbesserung des Ansatzes zur Verabreichung von Kardiomyozyten-Aggregaten (hiCMA), die aus körpereigenen induzierten pluripotenten Stammzellen generiert wurden, um Infarkt-geschädigte Herzen zu behandeln. Aufbauend auf bisherigen Erkenntnissen sollen Protokolle entwickelt werden, die eine sichere, effiziente und personalisierte Applikation der hiCMA gewährleisten. Hauptziel des Vorhabens ist die strukturelle und quantitative Charakterisierung von hiCMA-Transplantaten im Herzmuskel beim Infarktmodell nicht humaner Primaten. Dazu wird die sogenannte 3D-Lichtblattmikroskopie genutzt, um die drei-dimensionale Bildgebung von ganzen Primatenherzen zu ermöglichen und somit transplantierte hiCMAs qualitativ und quantitativ zu untersuchen. Miltenyi Biotec entwickelt Protokolle zur Vorbereitung des gesamten Herzmuskels für die 3D Mikroskopie (Aufklarung und Antikörpermarkierung) und führt die Lichtblatt Mikroskopie-basierte 3D-Analytik der behandelten Herzen zur Quantifizierung der Transplantatgröße und Analyse der Transplantatstruktur durch. Die Forschung soll zu einer sicheren, personalisierten und effizienten Therapie von Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie führen.

Derzeit haben Patienten, die wegen Myokardinfarkten und ischämischer Kardiomyopathien an Herzinsuffizienz leiden, nur wenige Behandlungsoptionen, wie z.B. eine Herztransplantation oder die Implantation von Pumpen. Jedoch gibt es nur wenige Spenderorgane und Pumpen sind nur zeitlich begrenzte Übergangslösungen mit Risiken und reduzierter Lebensqualität. Zelltherapien mit vom Patienten stammenden Stammzellen, die zu Kardiomyozyten ausdifferenzieren und das Narbengewebe des Herzens reparieren, eröffnen eine neue Therapieoption. Das Ziel des Verbundes ist die Anpassung und Verbesserung des Ansatzes zur Verabreichung von humanen Kardiomyozyten-Aggregaten (hiCMA), die aus körpereigenen induzierten pluripotenten Stammzellen generiert wurden, um Infarkt-geschädigte Herzen zu behandeln. Aufbauend auf bisherigen Erkenntnissen sollen Protokolle entwickelt werden, die eine sichere, effiziente und personalisierte Applikation der hiCMA gewährleisten. Hauptziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer großen Probenkammer für die Mikroskopie, die voluminöse Gewebestücke oder sogar ganze Organe aufnehmen kann. Mikroskopische Aufnahmen dieser dreidimensionalen Strukturen werden dann mit einer speziellen neu entworfenen Software zusammengesetzt. Somit können räumliche Strukturen, z. B. Zellen und Zellaggregate in den Gewebeproben erfasst werden. Untersuchungsobjekt sind Herzen von nicht humanen Primaten nach einem Infarkt und Transplantation von hiCMA. Die Zellaggregate sollen quantitativ und qualitativ analysiert werden. Die Forschung soll zu einer sicheren, personalisierten und effizienten Therapie von Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie führen.

Derzeit haben Patienten, die aufgrund von schweren Myokardinfarkten und ischämischer Kardiomyopathien an Herzinsuffizienz leiden, nur wenige Behandlungsoptionen, wie z. B. eine Herztransplantation oder die Implantation von mechanischen Pumpen. Die Nachteile dieser beiden Optionen liegen auf der Hand: 1) Es gibt nur wenige verfügbare Spenderorgane und 2) sind die Pumpen nur zeitlich begrenzte Übergangslösungen mit Risiken und reduzierter Lebensqualität. Zelltherapien mit vom Patienten stammenden Stammzellen, die zu körpereigenen Kardiomyozyten ausdifferenziert werden und so das Narbengewebe des Herzens reparieren könnten, eröffnen eine neue Möglichkeit der Behandlung. Das Ziel des Verbundes ist die Anpassung und weitere Verbesserung des Ansatzes zur Verabreichung von Kardiomyozyten-Aggregaten (hiCMA), die aus körpereigenen induzierten pluripotenten Stammzellen generiert wurden, um das Herz von Patienten nach schweren Myokardinfarkten zu reparieren. Aufbauend auf den bisherigen Daten und Entwicklungen sollen Protokolle entwickelt werden, die eine sichere, effiziente und personalisierte therapeutische Applikation der Kardiomyozyten-Aggregate gewährleistet. Im Mittelpunkt der Arbeiten an der Leibniz Universität Hannover stehen: 1) die Entwicklung eines automatisierten Zell-Applikators zur effizienten und individuellen Einbringung von hiCMA in den Herzmuskel sowie dessen präklinische Evaluation; 2) die Erweiterung der intra-vital Fluoreszenzmikroskopie zur Charakterisierung der Zellretention, strukturellen Integration und funktionellen, elektrophysiologischen Kopplung transplantierter hiCMAs. Die Forschung soll zu einer sicheren, personalisierten und effizienten Therapie von Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie führen.

Derzeit haben Patienten, die aufgrund von schweren Myokardinfarkten und ischämischer Kardiomyopathien an Herzinsuffizienz leiden, nur wenige Behandlungsoptionen, wie z. B. eine Herztransplantation oder die Implantation von mechanischen Pumpen. Die Nachteile dieser beiden Optionen liegen auf der Hand: 1) Es gibt nur wenige verfügbare Spenderorgane und 2) sind die Pumpen nur zeitlich begrenzte Übergangslösungen mit Risiken und reduzierter Lebensqualität. Zelltherapien mit vom Patienten stammenden Stammzellen, die zu körpereigenen Kardiomyozyten ausdifferenziert werden und so das Narbengewebe des Herzens reparieren könnten, eröffnen eine neue Möglichkeit der Behandlung. Das Ziel des Verbundes ist die Anpassung und weitere Verbesserung des Ansatzes zur Verabreichung von Kardiomyozyten-Aggregaten, die aus körpereigenen induzierten pluripotenten Stammzellen generiert wurden, um das Herz von Patienten nach schweren Myokardinfarkten zu reparieren. Aufbauend auf den bisherigen Daten und Entwicklungen sollen Protokolle entwickelt werden, die eine sichere, effiziente und personalisierte therapeutische Applikation der Kardiomyozyten-Aggregate gewährleistet. In diesem Vorhaben wird die Charakterisierung der Transplantatbildung, -integration und -funktion weiter vorangetrieben und potenzielle Risiken wie Tumorbildung und Erzeugung von Arrhythmien im Affenmodell eingehender untersucht. Für die Untersuchungen zu transplantatassoziierten Tumorrisiken steht vor allem die Charakterisierung der wiedergefundenen Zellen im Sektionsmaterial im Fokus. Das Hauptaugenmerk liegt hier auf dem Nachweis von humanen hiPSC-Kardiomyozyten in verschiedenen Geweben, um einerseits die Verteilung von hiPSC-CM im Körper nach erfolgter Transplantation zu analysieren und andererseits deren Funktionalität, bzw. Vitalität genauer zu untersuchen. Die therapeutische Anwendung der Erkenntnisse würde auf einen großen Bedarf treffen, da Spenderherzen fehlen und das Gesundheitssystem entlasten.