Nebenwirkungen neuer Medikamente auf das Herz frühzeitig erkennen
Forschende der Universitätsmedizin und der Universität Göttingen haben eine neue Methode entwickelt, mit der die Nebenwirkungen neuer Wirkstoffe und Therapieansätze auf das Herz besser vorhersagbar sind. Der Vorteil: Diese Methode greift bereits in einer sehr frühen Testphase, noch bevor es zur Testung im lebenden Organismus kommt.
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Vor der klinischen Erprobung und Anwendung neuentwickelter Medikamente steht die umfassende vorklinische Prüfung neuer Wirkstoffkandidaten, mit dem Ziel, potenzielle Nebenwirkungen im Vorfeld bestmöglich auszuschließen. Derzeitige Verfahren erfassen jedoch meist nur einen Teil der möglichen Nebenwirkungen auf das Herz. Die Verbesserung der Testverfahren ist also essenziell, um das Risiko unerwünschter Begleiterscheinungen mit hoher Spezifität und Sensitivität vorherzusagen.
Ein Team um Prof. Tobias Brügmann, Arbeitsgruppenleiter am Institut für Herz- und Kreislaufphysiologie der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), in Kooperation mit Prof. Tim Salditt, Direktor des Instituts für Röntgenphysik der Universität Göttingen, beide Mitglieder im Exzellenz Cluster „Multiscale Bioimaging: Von molekularen Maschinen zu Netzwerken erregbarer Zellen“ (MBExC), hat eine Möglichkeit entwickelt, frische Schnitte mit intaktem Herzgewebe über mehrere Tage in Kultur zu halten „und dabei nachweislich die Vitalität und Funktionalität zu erhalten“, teilt die Universitätsmedizin Göttingen – Georg-August-Universität mit. Dies erlaubt es, die Effekte neuer potenzieller Medikamente auf die elektrischen und kontraktilen Eigenschaften von Herzmuskelzellen und auf die allgemeine Gewebearchitektur zu erkennen, bevor die Wirkstoffe für Analysen im lebenden Organismus eingesetzt werden.
Zur Methode
Die Forschenden fertigen zunächst dünne (300 µm) Gewebeschnitte aus Schweineherzen an. Schweineherzen weisen eine sehr hohe Ähnlichkeit zu menschlichen Herzen auf. Mit einem neu entwickelten Ansatz zur Kultivierung gelang es erstmals, die Gewebeschnitte, die aus intaktem Herzmuskelgewebe bestehen, bis zu zwei Wochen lang in einem Brutschrank zu halten. Wie die Forschenden nachwiesen, bleibt über den gesamten Zeitraum nicht nur die äußere Form der Herzmuskelzellen erhalten, sondern auch ihre Vitalität und Funktionalität. Dies ist unbedingte Voraussetzung, um den Einfluss verschiedener Substanzen, wie beispielsweise neuer Wirkstoffe oder therapeutische Maßnahmen, zu erforschen. Die generelle Eignung des Testverfahrens wurde zunächst mit Medikamenten überprüft, deren Einfluss auf das Herz bereits bekannt und gut beschrieben ist. Im Anschluss testeten die Forschenden, ob sie unter mehreren Medikamenten diejenigen identifizieren können, die Nebenwirkungen auf das Herz haben, was laut Universitätsmedizin Göttingen in jeglicher Hinsicht gelang.
Shi R et al. Cardiovasc Res 2023;119(14): 2469–2481.
DOI: 10.1093/cvr/cvad141
Quelle: Universitätsmedizin Göttingen – Georg-August-Universität
