Eine Studie über allogene mesenchymale Knochenmarkszellen bei Patienten mit ST-Strecken-Hebungs-Myokardinfarkt (STEMI)

Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) bleiben trotz anhaltender Fortschritte bei verschiedenen Behandlungsmöglichkeiten eine der Hauptursachen für Morbidität und Mortalität. In entwickelten Ländern sind ischämische Herzerkrankungen für mehr als 50 % aller kardiovaskulären Todesfälle verantwortlich. Schätzungen zufolge leidet einer von drei bzw. etwa 80 Millionen amerikanischen Erwachsenen an einer oder mehreren Arten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, wobei etwa 38,1 Millionen davon schätzungsweise 60 Jahre oder älter sind. Die Daten wurden 2006 aus den Daten der National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) 2005–2006 auf die Bevölkerung der Vereinigten Staaten extrapoliert.

Mortalitätsdaten zeigen, dass Herz-Kreislauf-Erkrankungen die zugrunde liegende Todesursache (einschließlich angeborener Herz-Kreislauf-Defekte) sind und 35,3 % (864.480) aller 2.448.017 Todesfälle im Jahr 2005 bzw. einen von 2,8 Todesfällen in den Vereinigten Staaten ausmachen. Die Gesamtzahl der Todesfälle durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen (1.372.000 Todesfälle im Jahr 2005) machte etwa 56 % aller Todesfälle im Jahr 2005 aus. Fast 2.400 Amerikaner sterben jeden Tag an Herz-Kreislauf-Erkrankungen, durchschnittlich alle 30 Sekunden ein Todesfall. Herz-Kreislauf-Erkrankungen fordern jedes Jahr etwa so viele Todesopfer wie Krebs, chronische Erkrankungen der unteren Atemwege, Unfälle und Diabetes mellitus zusammen (NCHS).

Die Stammzelltransplantation hat das Potenzial, die Herzfunktion zu reparieren und zu verbessern und so dazu beizutragen, die Morbiditäts- und Mortalitätsraten deutlich zu senken. Präklinische Daten aus verschiedenen Tierstudien zeigten die Fähigkeit von Skelettmyoblasten, sich zu verpflanzen, Myotubuli zu bilden und die Herzfunktion nach der Transplantation in ein infarziertes Myokard zu verbessern. Zu den zugrunde liegenden Folgen eines postinfarktierten linken Ventrikels gehört häufig eine massive Schädigung des Kardiomyozyten. Es wird angenommen, dass die Umgestaltung (Dilatation) und Funktionsstörung des linken Ventrikels irreversibel ist. Die Entwicklung von Behandlungen zur Regeneration der Muskulatur und der Gefäßkomponenten gilt heute als eine der größten therapeutischen Herausforderungen. Vorläufige Humanstudien mit Schwerpunkt auf Patienten mit ischämischer Herzkrankheit haben eine erfolgreiche Transplantation von Myoblasten in die Narbe nach dem Infarkt gezeigt. Eine weitere Studie zeigte die Vorteile der Stammzelltherapie für die ventrikuläre Funktion und Profusion. Dib et. al., zeigten das Überleben, die Durchführbarkeit und die Sicherheit einer autologen Myoblastentransplantation und legen nahe, dass die Stammzelltransplantation eine potenzielle therapeutische Behandlung für Herzerkrankungen im Endstadium darstellt.

Allogene mesenchymale Stammzellen wurden in zahlreichen klinischen Studien für verschiedene Indikationen eingesetzt. Diese klinischen Studien zeigten die Sicherheit der Behandlung mit allogenen mesenchymalen Stammzellen. Aus dem Knochenmark können allogene mesenchymale Knochenmarkszellen isoliert werden. Sie sind die primären Zellen, die im Tissue Engineering verwendet werden und mehrere Zelltypen exprimieren. Tissue Engineering ist sehr vielversprechend und weckt die Hoffnung, dass die Rekonstruktion von Organen und die Reparatur von erkranktem und beschädigtem Gewebe möglich sein könnten.

Es gibt zwei Haupttypen von aMBMC: hämatopoetische (mononukleäre) und stromale MSCs. Stroma-MBMC, der in dieser Studie verwendete Zelltyp, erwies sich als wirksamer bei der Wiederherstellung der Profusion, da sie zusätzliche Zytokinfaktoren sezernierten, die mit der Angiogenese verbunden sind. Das Multilinienpotenzial stromaler MSCs, ihre Fähigkeit, sich der Erkennung durch das Immunsystem des Wirts zu entziehen und sogar die T-Zell-Reaktion herunterzuregulieren, ermöglicht den therapeutischen Einsatz allogener multipler Stammzellen.

Ein Verschluss der linken Hauptarterie oder der linken vorderen absteigenden Arterie führt in nur 20 Minuten zu einer irreversiblen Schädigung der Kardiomyozyten. Ziel der Therapie der ischämischen Kardiomyopathie ist die Schadensbegrenzung in folgenden Bereichen:

• Begrenzen Sie die Infarktgröße
• Verhindern Sie Reperfusionsschäden
• Verhindern Sie übermäßige Fibrose
• Stellen Sie die Funktion überwinternder Kardiomyozyten im peripheren Zonenbereich wieder her.
• Stellen Sie die Angiogenese/Vaskulogenese wieder her
• Bewahren Sie die Wandbewegung auf (verhindern Sie Arrhythmien und eine Verschlechterung der funktionellen Kontraktilität)
• Verhindern Sie den ventrikulären Umbau und die Dilatation des linken Ventrikels nach einem Infarkt. Es ist allgemein anerkannt, dass die Sterblichkeitsrate bei dilatativer Kardiomyopathie innerhalb von 5 Jahren nach der Diagnose 50 % beträgt. Wenn wir die Herzfunktion, gemessen an der Ejektionsfraktion, erhalten und wiederherstellen können, würde die Erhaltung der linksventrikulären Integrität die Lebensqualität und Langlebigkeit des Patienten verbessern.

Eine IV-Studie, in der adulte allogene mesenchymale Stammzellen (MSC) an 53 Probanden nach einem Myokardinfarkt verabreicht wurden, zeigte eine hervorragende Sicherheit, eine Verringerung von Arrhythmien, eine Verbesserung des Funktionsstatus und eine erhöhte Ejektionsfraktion. Die Verfügbarkeit allogener Stammzellen „von der Stange“ ermöglicht eine leicht anpassbare Dosis (im autologen Modell genügend Zellen zu bekommen ist oft ein Problem) für jeden einzelnen Probanden. Durch die einfache intravenöse Verabreichung wird die Stammzelltherapie kostengünstiger und sicherer als die aktuellen Kathetermodelle. Dieses Studienprotokoll wird die Sicherheit und Wirksamkeit von aMBMC bei Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie erweitern.