Herz­me­di­zi­nern der Inns­bru­cker Uni­kli­nik gelingt erst­mals Rege­ne­ra­tion von Herz­mus­kel­zel­len. Spe­zi­ell ent­wi­ckelte Stoß­wel­len­the­ra­pie belebt inak­tive Zel­len und för­dert neue Blutgefäße. 

Eine Stoß­wel­len­the­ra­pie bei gleich­zei­ti­ger Bypass-Ope­ra­tion belebt inak­tive Herz­mus­kel­zel­len wie­der und för­dert zudem die Ent­ste­hung neuer Blut­ge­fäße. Final ver­bes­sert sich damit die Pump­leis­tung des Her­zens maß­geb­lich – und damit die Lebens­qua­li­tät der betrof­fe­nen Men­schen. Zusam­men­ge­fasst ist das die Erkennt­nis lang­jäh­ri­ger For­schungs­ar­beit an der Univ.-Klinik für Herz­chir­ur­gie an der Medi­zi­ni­schen Uni­ver­si­tät Inns­bruck. Das renom­mierte Euro­pean Heart Jour­nal publi­zierte bereits die bahn­bre­chen­den Ergeb­nisse einer kli­ni­schen Studie. 

Das dafür in Inns­bruck spe­zi­ell ent­wi­ckelte Stoß­wel­len­ge­rät soll Anfang 2025 auf den Markt kom­men. Im prak­ti­schen Ein­satz ver­bes­sert sich das Leben von Patient:innen mit chro­ni­scher Herz­mus­kel­schwä­che schlag­ar­tig, wenn gleich­zei­tig mit der Bypass-Ope­ra­tion eine Stoß­wel­len­the­ra­pie am offe­nen Her­zen durch­ge­führt wird. „Erst­mals ist es damit mög­lich, den Herz­mus­kel sub­stan­ti­ell und anhal­tend zu ver­bes­sern“, sagt Michael Grimm, Direk­tor der Univ.-Klinik für Herz­chir­ur­gie in Inns­bruck. Das Team von Michael Grimm unter der Lei­tung von Johan­nes Hol­feld konnte dies nun in einer kli­ni­schen Stu­die nachweisen. 

Welt­weit 1,4 Mil­lio­nen Men­schen betroffen
Diese neue Ent­wick­lung, die von der Labor­for­schung bis zum markt­rei­fen Medi­zin­pro­dukt in Inns­bruck ent­wi­ckelt wurde. war sogar dem bri­ti­schen Fern­se­hen BBC meh­rere Berichte wert. Ein gro­ßes Team der Med Uni Inns­bruck hatte zuvor über viele Jahre an der Methode zur Behand­lung der soge­nann­ten ischä­mi­schen Kar­dio­myo­pa­thie (Herz­mus­kel­schwä­che) geforscht. Die welt­weit etwa 1,4 Mio. betrof­fe­nen Men­schen, im Durch­schnitt 68 Jahre alt, lei­den ins­be­son­dere unter Kurz­at­mig­keit und einer ins­ge­samt ein­ge­schränk­ten kör­per­li­chen Leis­tungs­fä­hig­keit, die zu einer ver­min­der­ten Lebens­qua­li­tät führt. 

Infolge eines oder meh­re­rer Herz­in­farkte gin­gen Herz­mus­kel­zel­len zugrunde und lie­ßen Nar­ben zurück. Herz­mus­kel­zel­len im Rand­be­reich des geschä­dig­ten Gewe­bes fal­len bei einem Herz­in­farkt aller­dings in eine Art Win­ter­schlaf (Anm. engl. hiber­na­ting myo­car­dium) und stel­len ihre Akti­vi­tät ruhend – und dadurch ist dann auch ein Teil des Herz­mus­kels chro­nisch mit Blut unter­ver­sorgt. Mit der Bypass-Ope­ra­tion, dem häu­figs­ten gro­ßen chir­ur­gi­schen Ein­griff in der west­li­chen Welt, kann ledig­lich die ver­blie­bene Pump­leis­tung erhal­ten, aber nicht wie­der ver­bes­sert werden.

Wegen gro­ßen Erfolgs vor­zei­ti­ges Ende der Studie
Den Inns­bru­cker Wissenschafter:innen ist es nun gelun­gen, diese Zel­len mit Stoß­wel­len­the­ra­pie als Ergän­zung zur Bypass-Ope­ra­tion wie­der auf­zu­we­cken und damit die Pump­leis­tung des Her­zens nach­hal­tig zu ver­bes­sern. „Wir wis­sen, dass alle fünf Pro­zent­punkte Ver­bes­se­rung der Pump­leis­tung eine signi­fi­kante Reduk­tion der Spi­tals­wie­der­auf­nah­men und eine Ver­län­ge­rung der Lebens­er­war­tung bringt. Unsere Methode hat im Schnitt eine Ver­bes­se­rung von fast zwölf Pro­zent­punk­ten gezeigt. Das ist spek­ta­ku­lär“, schil­dert Pro­jekt­lei­ter Johan­nes Holfeld. 

Die Behand­lung mit Stoß­wel­len hat sich in der kli­nisch ran­do­mi­sier­ten CAST-HF Stu­die mit 65 per Zufalls­ge­nera­tor in zwei Grup­pen zuge­ord­ne­ten Pati­en­tIn­nen – die Hälfte der Pati­en­tIn­nen erhielt die stan­dar­di­sierte Bypass-Ope­ra­tion, die zweite Gruppe die Kom­bi­na­tion Bypass und Stoß­wel­len – als so effek­tiv her­aus­ge­stellt, dass sie wegen des gro­ßen Erfolgs in Über­ein­kom­men mit der Ethik­kom­mis­sion vor­zei­tig been­det wer­den konnte. 

Nach­weis der signi­fi­kan­ten Ver­bes­se­rung des Herzmuskels
„Die Effekte waren noch deut­li­cher als wir erwar­tet hat­ten und so konn­ten wir schon zu einem frü­hen Zeit­punkt die signi­fi­kante Ver­bes­se­rung des Herz­mus­kels nach­wei­sen“, unter­streicht Hol­feld. Inzwi­schen lie­gen bereits Lang­zeit­er­geb­nisse der ers­ten, vor vier Jah­ren im Rah­men der Stu­die mit der Kom­bi­na­tion Bypass und Stoß­wel­len behan­del­ten Pati­en­tIn­nen vor. „Wir sehen, dass der Effekt sta­bil bleibt. Das Herz erholt sich und bleibt dann fit“, ergänzt Kli­nik­chef Michael Grimm.

Tech­nisch sind Stoß­wel­len spe­zi­fi­sche Schall­druck­wel­len, die von der Zell­ober­flä­che Ves­ikel (Anm. kleine Bläs­chen) absche­ren. Diese Ves­ikel ent­hal­ten Sub­stan­zen, die TLR‑3 (Toll-like-Rezep­tor‑3) akti­vie­ren, einen Rezep­tor des ange­bo­re­nen Immun­sys­tems. „Wir konn­ten nach­wei­sen, dass über die­sen Rezep­tor Effekte ver­mit­telt wer­den, die einer­seits dazu füh­ren, dass sich Bin­de­ge­webs­zel­len in Gefäß­wand­zel­len umwan­deln und sich ande­rer­seits dann Blut­ge­fäße neu bil­den. Das bedeu­tet, dass in den chro­nisch mit Blut unter­ver­sorg­ten Herz­mus­kel neue Blut­ge­fäße ein­spros­sen und die­ser dadurch wie­der aktiv zur Pump­leis­tung des Her­zens bei­trägt“, beschreibt Hol­feld den Mechanismus. 

Spin-off Unter­neh­men Heart Rege­ne­ra­tion Tech­no­lo­gies für Ent­wick­lung und Pro­duk­tion der Geräte
„Von der Initi­al­idee und der Grund­la­gen­for­schung im Labor über die expe­ri­men­telle Auf­klä­rung des Wirk­me­cha­nis­mus und die Dosis-Fin­dung bis zur Anwen­dung an den Patient:innen wur­den alle rele­van­ten Schritte in Inns­bruck durch­ge­führt“, betont Michael Grimm, Direk­tor der Univ.-Klinik für Herz­chir­ur­gie an der Med Uni Innsbruck.

Zur Ent­wick­lung und Pro­duk­tion des Geräts als Medi­zin­pro­dukt der höchs­ten Sicher­heits­klasse wurde zudem das Spin-off Unter­neh­men Heart Rege­ne­ra­tion Tech­no­lo­gies GmbH gegrün­det und das ist eben­falls in Inns­bruck ange­sie­delt. Hol­feld erwar­tet, dass das Stoß­wel­len­ge­rät für die direkte Anwen­dung am Her­zen Anfang 2025 auf den Markt kom­men wird. Die Exper­ten gehen davon aus, dass mehr als ein Drit­tel aller Herz­schwä­che-Pati­en­tIn­nen von der Behand­lung pro­fi­tie­ren, ins­be­son­dere jene, die unter einer stark ein­ge­schränk­ten Pump­leis­tung leiden.