Untersuchung lncRNA regulierter Pathways (INNOVATION)

Lange Zeit galt das Herz als postmitotisches Organ mit fehlender Regenerationsfähigkeit d.h. abgestorbenes Myokard kann nicht mit funktionellem Herzmuskelgewebe ersetzt werden. Auf den ersten klinischen Blick hat sich an dieser Tatsache nichts geändert. Seit einigen Jahren mehren sich jedoch die wissenschaftlichen Beweise, dass das Herz sehr wohl eine regenerative Kapazität besitzt. Diese ist jedoch bei weitem nicht ausreichend, klinisch signifikante kardiale Erkrankungen zu kompensieren. Im Gegensatz dazu können der mexikanische Schwanzlurch Axolotl und der Zebrafisch ein Leben lang kardiale Schäden effektiv regenerieren. Gemeinsam mit anderen Forschungsgruppen gelang uns kürzlich der Nachweis einer hervorragenden Regenerationsfähigkeit neugeborener Mausherzen. Wir entwickelten ein Herzinfarktmodell in der neugeborenen Maus und bewiesen eine komplette Regenerationsfähigkeit nach klinisch relevantem Herzinfarkt. Diese regenerative Eigenschaft geht innerhalb der ersten Lebenswoche verloren. Nach erfolgreicher Etablierung der neuen Forschungsmethode stellen sich weitere Fragen nach dem Mechanismus. Die Regenerationsfähigkeit im Herz der neugeborenen Maus ist auf die erste Lebenswoche beschränkt. Aus diesem Grund fokussieren wir unsere weitere Aufmerksamkeit auf das Studium transkriptioneller Veränderungen während der ersten Tage nach der Geburt und erhoffen uns daraus wichtige Hinweise für den Verlust der effektiven kardialen Regenerationsfähigkeit innerhalb dieses Zeitraums. Im Rahmen des internationalen Projekts, INNOVATION, untersuchen wir mit besonderem Augenmerk die nicht kodierenden RNAs, insbesondere die langen nicht kodierenden RNAs (long non-coding RNA, lncRNA). Diese Gruppe an Molekülen stellt einen noch zum Großteil unerforschten Teil unserer Zellen dar. Im Herzen konnten bereits einige lncRNAs mit essentiellen Funktionen bei Herzentwicklung und Krankheit identifiziert werden. Zudem zeigen Voruntersuchungen signifikant unterschiedlich exprimierte lncRNAs während der physiologischen Entwicklung und im Rahmen der kardialen Regeneration in Mäusen. Auf dieser Basis untersuchen wir in INNOVATION die Hypothese, dass unterschiedlich exprimierte lncRNAs die kardiale Regeneration in neugeborenen Säugetieren steuern. Wir verwenden state-of-the-art in vitro und in vivo Methoden um eine exakte zelltyp- und geschlechtsspezifische lncRNA Expressionsanalyse durchzuführen. Die daraus gewonnenen Informationen werden weiterverwendet um interessante Kandidaten- RNAszudefinierenunddiesein unseren Modellen auf ihre Regenerationseigenschaften zu untersuchen. Zusammenfassend geben uns Beobachtungen in neugeborenen Säugetierherzen Hoffnung, neue Ansätze zur Therapie myokardialer Erkrankungen zu finden. LncRNAs sind eine große, teils noch unerforschte Gruppe nicht-kodierender Transkripte mit großem Potential für zukünftige Therapieansätze, unter anderem im Gebiet der Herzregeneration.

Lange Zeit galt das Herz als postmitotisches Organ mit fehlender Regenerationsfähigkeit d.h. abgestorbenes Myokard kann nicht mit funktionellem Herzmuskelgewebe ersetzt werden. Auf den ersten klinischen Blick hat sich an dieser Tatsache nichts geändert. Seit einigen Jahren mehren sich jedoch die wissenschaftlichen Beweise, dass das Herz sehr wohl eine regenerative Kapazität besitzt. Diese ist jedoch bei weitem nicht ausreichend, klinisch signifikante kardiale Erkrankungen zu kompensieren. Im Gegensatz dazu können der mexikanische Schwanzlurch "Axolotl" und der Zebrafisch ein Leben lang kardiale Schäden effektiv regenerieren. Gemeinsam mit anderen Forschungsgruppen gelang uns kürzlich der Nachweis einer hervorragenden Regenerationsfähigkeit neugeborener Mausherzen. Wir entwickelten ein Herzinfarktmodell in der neugeborenen Maus und bewiesen eine komplette Regenerationsfähigkeit nach klinisch relevantem Herzinfarkt. Diese regenerative Eigenschaft geht innerhalb der ersten Lebenswoche verloren. Nach erfolgreicher Etablierung der neuen Forschungsmethode stellen sich weitere Fragen nach dem Mechanismus. Die Regenerationsfähigkeit im Herz der neugeborenen Maus ist auf die erste Lebenswoche beschränkt. Aus diesem Grund fokussieren wir unsere weitere Aufmerksamkeit auf das Studium transkriptioneller Veränderungen während der ersten Tage nach der Geburt und erhoffen uns daraus wichtige Hinweise für den Verlust der effektiven kardialen Regenerationsfähigkeit innerhalb dieses Zeitraums. Im Rahmen des internationalen Projekts, INNOVATION, untersuchten wir mit besonderem Augenmerk die nicht kodierenden RNAs, insbesondere die langen nicht kodierenden RNAs (long non-coding RNA, lncRNA). Wir verwendeten state-of-the-art in vitro und in vivo Methoden für eine lncRNA Expressionsanalyse während kardialer Regeneration. Die daraus gewonnenen interessanten Kandidaten-RNAs wurden und werden weiterhin gezielt auf die Bedeutung im Regenerationsvorgang untersucht. Dabei ließen sich vielversprechende neue Ansätze für zukünftige Regenerationstherapien etablieren. Zusammenfassend geben uns Beobachtungen in neugeborenen Säugetierherzen Hoffnung, neue Ansätze zur Therapie myokardialer Erkrankungen zu finden. LncRNAs sind eine große, teils noch unerforschte Gruppe nicht-kodierender Transkripte mit großem Potential für zukünftige Therapieansätze, unter anderem im Gebiet der Herzregeneration.