Dortmund, 24. April 2026
Für viele Menschen mit Herzinsuffizienz (Herzschwäche) bedeutet die Diagnose nicht nur eine starke Einschränkung ihres Alltags, die lebensbedrohliche Erkrankung ist laut Deutschem Herzbericht 2024 auch die sechsthäufigste Todesursache. Bei etwa der Hälfte der Patient:innen kommen eine Behandlung mit verfügbaren Medikamente nicht infrage oder diese wirken nur unzureichend. Genau hier setzt das Forschungsprojekt HI-FIVE (s. Infobox) an. Wissenschaflter:innen und Mediziner:innen arbeiten an einem neuen wirkstoffbasierten Therapieansatz, der die bisherige Lücke in der Versorgung von Betroffenen schließen soll. Dafür umfasst ihre Forschung Zellkulturen, humane Stammzellen, Versuche mit Mäusen und eine klinische Studie mit Patient:innen.
Herzinsuffizienz ist nicht gleich Herzinsuffizienz. Bei Frauen führt häufiger eine eingeschränkte Erschlaffungsfunktion des Herzmuskels zu einer verminderten Füllung der linken Herzkammer, bei Männern ist die häufigste Ursache für eine Herzschwäche eine verringerte Herzkraft. Diese verschiedenen Ausprägungen der Erkrankung erschweren eine adäquate Behandlung mit den derzeit verfügbaren Arzneimitteln. Bei HI-FIVE optimieren die Forschenden GRK5-Inhibitoren – Wirkstoffe, die das bei Herzschwäche hochregulierte Schlüsselenzym GRK5 hemmen – weiter, um den Weg für eine neue, gezielt wirkende Arzneimitteltherapie zu ebnen. Dabei berücksichtigen sie geschlechts- und altersspezifische Aspekte der Herzschwäche.
„Tierversuche sind nur erlaubt, wenn sie unerlässlich sind“
Im Fokus steht zunächst die Wirkung von GRK5-Inhibtoren bei menschlichen Kardiomyozyten (Herzmuskelzellen) und Endothelzellen (Gefäßwände auskleidende Zellen). Die Forschenden gewinnen aus Blutproben von Patient:innen und gesunden Personen pluripotente Stammzellen, die sich im Labor in verschiedene Zelltypen entwickeln lassen. Daraus stellen sie anschließend gezielt die spezialisierten Zellen für ihre Untersuchungen her. So lassen sich potenzielle positive und negative Effekte bereits in der Zellkultur erkennen, bevor überlegt werden kann, ob die Wirkstoffe im nächsten Schritt im lebenden Organismus untersucht werden müssen.
Für eine verhaltensrechte Unterbringung stehen den Mäusen in der Tierhaltung neben Wasser, Futter und Einstreu auch „Spielmaterialien“ (im Fachjargon „Enviromental Enrichment" genannt) zur Verfügung: Das rote Häuschen und das Nistmaterial geben den Tieren die Möglichkeit, ihre Umgebung mitzugestalten und sich einen Rückzugsort zu schaffen. Die Holzkugel und die transparente Röhre liefern den Mäusen wichtige Anreize zur Beschäftigung. Letztere ermöglicht den Tieren auch einen angenehmen Umgang („Handling“) mit den Tierpfleger:innen, beispielsweise wenn diese sie in die Hand nehmen.
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Immer da, wo es möglich ist, greifen die Forschenden bei HI-FIVE anstelle von Versuchen mit Mäusen auf tierversuchsfreie Alternativen zurück. Bei einigen Fragestellungen sind sogenannte Mausmodelle jedoch notwendig, weil es noch keine funktionierenden Ersatzmethoden gibt. So lassen sich beispielsweise komplexe Wirkmechanismen im lebenden Organismus in einer Petrischale nicht untersuchen. „Tierversuche sind gemäß Tierschutzgesetz nur erlaubt, wenn sie unerlässlich sind – das heißt, wenn es keine Alternativmethoden für den Erkenntnisgewinn gibt“, erläutert Prof. Dr. Gero Hilken, Tierschutzbeauftragter am ISAS und Leiter des Zentralen Tierlaboratoriums am Universitätsklinikum Essen.
Prof. Dr. Gero Hilken, ISAS-Tierschutzbeauftragter und Leiter des Zentralen Tierlaboratoriums am Universitätsklinikum Essen
Alle Tierversuche bei HI-FIVE planen die Forschenden mit dem Tierschutzbeauftragten. Damit das Landesamt für Verbraucherschutz und Ernährung NRW (LAVE) die Versuche überhaupt genehmigt, müssen die Wissenschaftler:innen ausführlich begründen, warum nur dieser geplante Tierversuch einen Erkenntnisgewinn bringen kann. „Versuche sind nicht genehmigungsfähig, wenn die Belastung der Mäuse in keinem Verhältnis zum Erkenntnisgewinn stünde“, sagt Hilken. Für jeden Versuch gelte in der EU das 3R-Prinzip: replace (vermeiden), reduce (verringern), refine (verbessern).
Forschung zum Wohle von Menschen – mit Verantwortung gegenüber Mäusen
Prof. Dr. Kristina Lorenz, Leiterin der Abteilung Translationale Forschung am ISAS
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Um abschätzen zu können, wie sich eine Behandlung mit GRK5-Inhibitoren bei Frauen und Männern mit Herzschwäche auswirkt, untersuchen die Forschenden auch männliche und weibliche Mäuse verschiedenen Alters mit unterschiedlichen Erkrankungsformen. „Wir forschen zum Wohle von Menschen und sind uns der großen Verantwortung, die dafür mit den Versuchen an Mäusen einhergeht, absolut bewusst“, betont Prof. Dr. Kristina Lorenz, Pharmakologin und Abteilungsleiterin Translationale Forschung am ISAS. Sie koordiniert das Projekt HI-FIVE. Nur Forschende in ihrem Team, die ein intensives Training durchlaufen und sich auf bestimmte Eingriffe spezialisiert haben, dürfen Versuche mit Mäusen durchführen. „Etwa vier Millionen Menschen leiden allein in Deutschland an Herzinsuffizienz. Bei dieser schwerwiegenden Erkrankung leistet unsere Forschung für sie einen wichtigen Beitrag zu dringend benötigten neuen Therapiemöglichkeiten“, sagt Lorenz.
Für ihre Analysen führen die Wissenschaftler:innen bei den Mäusen verschiedene Merkmale einer Herzinsuffizienz wie erhöhte Herzbelastung oder Veränderungen im Stoffwechsel herbei, um typische Krankheitsverläufe und verschiedene Ausprägungen beurteilen zu können. Echokardiografien, Druck- und Volumenmessungen, EKG-Analysen sowie Gewebeuntersuchungen helfen dabei, die Wirkung der GRK5-Inhibitoren auf die Herzfunktion, das Herzwachstum und Risiko für Herzrhythmusstörungen zu untersuchen.
Weiterer Bestandteil des Forschungsprojekts: Studie mit Patient:innen
Ergänzend dazu findet eine Studie mit Patient:innen statt, um Daten zu Herzfunktion, Belastbarkeit und Begleiterkrankungen wie etwa eine chronische Nierenerkrankung auszuwerten. Mit diesen Informationen sowie den Ergebnissen aus den Versuchen mit den humanen Stammzellen und Mäusen ergibt sich für die Forschenden und Mediziner:innen ein ganzheitliches Bild. So können sie beurteilen, welche GRK5-Inhibitoren als spätere präklinische Wirkstoffkandidaten für neue Therapieansätze vielversprechend sind.
HI-FIVE
Im Forschungsprojekt HI-FIVE entwickeln Wissenschaftler:innen und Mediziner:innen am ISAS, bei der Lead Discovery Center GmbH und am Herz- und Diabeteszentrum NRW (HDZ NRW) einen neuen Therapieansatz für Menschen mit Herzinsuffizienz. Im Fokus stehen GRK5-Inhibitoren, die ein bei Herzschwäche überaktiviertes Schlüsselenzym hemmen. Ziel ist es, Herzinsuffizienz so gezielter behandeln zu können als bisher möglich. Das dreijährige Verbundprojekt startete im Juli 2025. Die EU und das Land NRW fördern HI-FIVE mit rund 2,1 Mio. Euro.
(Eske Haverkamp / Sara Rebein)
Als Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft unterstützt das ISAS die »Initiative Transparente Tierversuche« und »Tierversuche verstehen – Eine Informationsinitiative der Wissenschaft«.
