Neuer Ansatz zum Schutz vor Doxorubicin-induzierter Kardiotoxizität entdeckt

Forschende aus Heidelberg haben den molekularen Mechanismus entschlüsselt, über den das gängige Chemotherapeutikum Doxorubicin das Herz schädigen kann. Schutz bot in präklinischen Versuchen ein anderes Krebsmedikament.

Das Chemotherapeutikum Doxorubicin wird erfolgreich zur Behandlung verschiedener Krebsarten eingesetzt, kann jedoch als Nebenwirkung den Herzmuskel schädigen. Forschende der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg haben nun den molekularen Signalweg identifiziert, über den Doxorubicin die Herzschäden verursacht. Zudem entdeckten sie, dass der ebenfalls als Krebsmedikament zugelassene Wirkstoff Suberoylanilid-Hydroxamsäure (SAHA) in Zell- und Tierversuchen die schädlichen Mechanismen in Herzmuskelzellen abschwächt und so das Herz schützen könnte. Davon berichten sie im Fachmagazin „Nature Communications“.

Veränderung der Herzfunktion durch Doxorubicin häufig

Zur Doxorubicin-induzierten Kardiotoxizität erläutert Prof. Norbert Frey, Medizinische Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg, Ärztlicher Direktor der Abteilung für Kardiologie, Angiologie und Pneumologie des Universitätsklinikums Heidelberg (UKHD) und Koautor der Studie: „Eine ausgeprägte Herzschwäche tritt zwar nur selten auf, allerdings werden bei rund einem Viertel der Patientinnen und Patienten messbare Veränderungen der Herzfunktion nachgewiesen, die langfristig das Risiko einer Herzschwäche erhöhen. Besonders gefährdet sind Personen mit vorbestehender Herz-Kreislauf-Erkrankung – und eine wirksame Strategie zur Prävention der Herzschäden fehlt bislang.“

Topoisomerase IIβ und MEF2 als Schlüsselfaktoren der Kardiotoxizität

Das Team um Prof. Lorenz Lehmann, Medizinische Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg und Leiter der Sektion Kardio-Onkologie am UKHD, zeigte in Zell- und Tierversuchen, dass Doxorubicin die Aktivität bestimmter Gene in Kardiomyozyten verändert. Dabei spielen die Proteine Topoisomerase IIβ und MEF2 (Myocyte Enhancer Factor 2) eine zentrale Rolle.

Es kommt zu einer Kettenreaktion: Doxorubicin führt dazu, dass sich das Enzym Topoisomerase IIβ verstärkt an bestimmte Bereiche der DNA in Herzmuskelzellen anlagert, an die auch MEF2 bindet. Diese Kombination hat zur Folge, dass MEF2 zahlreiche Gene überaktiviert. Das setzt die krankhaften Umbauprozesse im Herzen in Gang.

In Mäusen: Schutz vor Herzschäden durch SAHA

Der Wirkstoff SAHA, der zur Therapie bei bestimmten Formen von Lymphomen eingesetzt wird, unterdrückte in den Untersuchungen diese Fehlregulation. Die Forschenden wiesen nach, dass SAHA über mehrere Zwischenschritte die schädliche Aktivierung von MEF2 bremst. In Mäusen verringerte SAHA die durch Doxorubicin verursachten Herzschäden.

„In unseren Arbeiten haben wir erstmals gezeigt, dass es sich bei der Entstehung der Herzschäden um einen mehrschrittigen Mechanismus handelt, der medikamentös beeinflusst werden kann“, sagt Lehmann. „Das eröffnet mögliche Perspektiven für die Entwicklung gezielter Strategien, um das Herz bei Chemotherapien zu schützen. SAHA hat hier eindeutig Potenzial.“

Noch ausstehend: Bestätigung der Wirkung im Menschen

Ob der Wirkstoff seine herzschützende Wirkung auch beim Menschen entfaltet und bei Krebspatientinnen und -patienten trotz eigener Nebenwirkungen sicher eingesetzt werden kann, müssen künftige klinische Studien zeigen. Dass SAHA bereits zugelassen ist, könnte die Weiterentwicklung für diesen Anwendungsbereich allerdings beschleunigen.

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