Auf der Spur des „Schlüsselproteins“

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Auf der Spur des Schlüsselproteins „RUNX2“ (v.l.): Prof. Dr. med. Christoph Knosalla, Dr. Mariya Kucherenko und Prof. Dr. med. Wolfgang Kübler | Quelle: © DHZC | Download

Pulmonale Hypertonie (PH) ist eine schwerwiegende Erkrankung, bei der der Druck in den Blutgefäßen zwischen Herz und Lunge dauerhaft erhöht ist. Besonders bei Linksherzinsuffizienz (PH-LHD) verschlimmert sie oft den Krankheitsverlauf drastisch. Ein Forschungsteam der Charité und des DHZC konzentriert sich auf ein Protein, das eine Schlüsselrolle bei dieser Erkrankung spielen könnte. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt das Projekt mit einer Förderung von rund 730.000 Euro.

Von Lungenhochdruck oder pulmonaler Hypertonie (PH) sprechen Mediziner:innen, wenn der Druck in den Gefäßen vom Herzen zur Lunge dauerhaft erhöht ist.

Die lebensbedrohliche Erkrankung kann unterschiedliche Ursachen haben, bei der überwiegenden Zahl der Betroffenen liegt der pulmonalen Hypertonie allerdings eine Linksherz-Insuffizienz zugrunde (PH-LHD): Dabei ist der Herzmuskel zu schwach, das sauerstoffreiche Blut aus der linken Herzkammer in den Körper zu pumpen, das Blut staut sich deshalb zurück in den Lungenkreislauf.

Dies belastet wiederum die rechte Herzhälfte, die das sauerstoffarme Blut aus dem Körper in die Lungenarterie pumpt. Damit beschleunigt die Pulmonale Hypertonie wiederum den Verlauf der Herzschwäche: ein Teufelskreis mit häufig tödlicher Folge.

Synergie von Forschung und Klinik

Prof. Dr. med. Christoph Knosalla und Dr. Mariya Kucherenko, beide vom Deutschen Herzzentrum der Charité (DHZC), sowie Prof. Dr. med. Wolfgang Kübler, Direktor des Instituts für Physiologie der Charité – Universitätsmedizin Berlin, untersuchen seit Jahren intensiv die Mechanismen, die zu PH-LHD führen. Ihr Fokus liegt dabei auf den Umbauprozessen in den Gefäßwänden der Lungenarterien, die zu deren Versteifung führen.

„Unser Kooperationsprojekt ist ein gutes Beispiel für die erfolgreiche Synergie zwischen DHZC und Charité sowie zwischen Grundlagenforschung und Klinik mit dem Ziel, translationale Fortschritte zur Verbesserung von klinischer Diagnostik und Behandlung zu erreichen“, erklärt Prof. Wolfgang Kübler.

RUNX2: Schlüsselprotein mit überraschender Wirkung

In einem neuen Forschungsprojekt konzentrieren sich die Wissenschaftler nun auf das Molekül „RUNX2“. Dieses Protein ist ein Transkriptionsfaktor, der bestimmte Gene in Zellen „an- oder ausschalten“ kann.

Bei der Knochenbildung sorgt RUNX2 dafür, dass Zellen Kalzium einlagern und sich verhärten. Wird das Protein jedoch in anderen Geweben wie den Lungenarterien aktiv, können sich die Zellen der Arterienwand in knochenähnliche Zellen umwandeln, was die Gefäße steif macht und den Blutfluss behindert. In präklinischen Versuchen mit Ratten konnte dieser Zusammenhang bereits nachgewiesen werden.

Hier setzen die Forschenden an: Sie wollen weiter untersuchen, inwieweit die Verkalkung in Lungenarterien auch beim Menschen mit RUNX2 zusammenhängt und die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen identifizieren.

Neue Therapieansätze im Fokus

Neben der Verkalkung kann RUNX2 auch andere Prozesse wie Zellproliferation und Zellalterung beeinflussen. Die Forscher:innen möchten diese „nicht-osteogenen“ Effekte von RUNX2 auf die Lungenarterien ebenfalls genauer untersuchen. Letztendlich geht es bei dem Projekt des Forschungstrios um die Rolle von RUNX2 als „therapeutische Zielstruktur“, also um neue Ansätze zur Behandlung der pulmonalen Hypertonie.

DFG-Förderung ebnet den Weg

Die dazu notwendigen Experimente sind aufwändig. Die Wissenschaftler:innen haben bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft – der größten Forschungsförderungsorganisation in Deutschland – eine Förderung beantragt. Die Fachprüfer:innen der DFG zeigten sich von den eingereichten detaillierten Unterlagen überzeugt und haben den Antrag bewilligt. Das Projekt kann damit starten.

„Angesichts der ständig wachsenden Zahl von Betroffenen gehört die frühe und optimale Behandlung der Herzinsuffizienz zu den größten Herausforderungen für die Herz-Kreislauf-Medizin. Mit dem immer besseren Verständnis der pulmonalen Hypertonie wollen wir dazu beitragen, hier langfristig bessere Therapieoptionen anbieten zu können. Über die Förderzusage der DFG freuen wir uns deshalb sehr“, sagt Prof. Christoph Knosalla.

Weitere Informationen:
https://www.dhzc.charite.de/news/auf-der-spur-des-schluesselproteins-261/ Zur Pressemitteilung