Genes and stem cells: New therapeutical concepts

Zusammenfassung

Die moderne Behandlung des akuten Myokardinfarkts und anderer Ischämie bedingter Herzerkrankungen hat zwar deutliche Verbesserungen hinsichtlich der akuten Sterblichkeit gebracht, dennoch bleibt die schwer aufzuhaltende Verschlechterung der Myokardfunktion im Langzeitverlauf ein bisher nicht befriedigend gelöstes therapeutisches Problem. In jüngster Zeit haben neue Therapieansätze wie Implantation von Stammzellen oder Gentherapie ein breites Interesse gefunden. Diese Strategien zielen auf den Ersatz von zugrundegegangenen Herzmuskelzellen und die Revaskularisierung des gefährdeten Myokardbereichs ab, um das zerstörte Gewebe zu erneuern. Einige dieser Konzepte werden bereits klinisch erprobt und haben zu ermutigenden Ergebnissen geführt. In der vorliegenden Arbeit werden die Eigenschaften von Stammzellen beschrieben, geeignete Quellen für die Gewinnung einer ausreichenden Zellzahl diskutiert und über Ergebnisse aus sowohl experimentellem als auch klinischem Einsatz zur Regeneration des Myokards berichtet. Unter den therapeutischen Strategien scheinen die Anwendung von mesenchymalen Stammzellen aus dem Knochenmark und die Gentherapie mit vaskulären Wachstumsfaktoren die am weitesten entwickelten Methoden mit der größten Aussicht auf therapeutischen Erfolg zu sein. Dennoch ist es dringend notwendig, unser Verständnis von biologischen Regenerationsvorgängen zu vertiefen, um die neuartigen Therapieansätze zu verbessern.

Summary

Modern treatment of acute myocardial infarction and other ischemia-related heart diseases has enhanced acute survival, but the long-term problem of deterioration of myocardial function due to loss of damaged myocytes remains a therapeutic challenge. In this context, new approaches including stem cell implantation and gene therapy have gained much scientific interest. These strategies aim at replacement of lost cardiomyocytes and at revascularization of tissue areas at risk in order to regenerate destroyed myocardium. Though still in an experimental stage, some of these concepts are currently being tested in patients with encouraging results. Here we will describe stem cell properties, suitable sources that could provide sufficient cell numbers and experimental as well as clinical results of their application for regeneration of the myocardium. Among the therapeutic strategies, bone marrow-derived stem cells and gene therapy with vascular growth factors are presented as the most promising and advanced methods presently available. Nevertheless, we require still better insights into biology of regeneration processes in order to improve these novel therapeutic procedures.