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Herausforderung Big Beat: Kardialer Wettbewerb

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Die Big Beat Challenge der British Heart Foundation (BHF) will ein Katalysator für positive Veränderungen sein und stellt beträchtliche Mittel zur Verfügung, um Innovationen zu ermöglichen, die das Spiel verändern

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Heute sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen weltweit die Todesursache Nummer eins. Trotz der Fortschritte in der Forschung stirbt in Großbritannien alle drei Minuten ein Mensch an Herz- und Kreislaufproblemen. Die im August 2018 ins Leben gerufene globale Big Beat Challenge, die mit einem einzigen Forschungspreis in Höhe von 30 Millionen Pfund (34 Millionen Euro) dotiert ist, hat die weltweit größten Köpfe der Medizin und der MINT-Disziplinen dazu inspiriert, ihre Kräfte zu bündeln, um zu versuchen, die Belastung durch Herz- und Kreislauferkrankungen zu verringern.

Der medizinische Direktor der British Heart Foundation, Professor Sir Nilesh Samani, erklärte:

"Wir machen jedes Jahr kleine Schritte vorwärts, aber was wir wirklich brauchen, ist ein Riesenschritt. Die Idee der Herausforderung besteht darin, risikoreiche und hoch belohnte Forschung zu finanzieren und voranzutreiben

Hier sind vier aufregende neue Forschungsprojekte, die für den Big Beat Challenge-Preis im Jahr 2020 in die engere Wahl gezogen wurden.

Roboter-Herzen

Robotische Organe klingen eher wie etwas aus einem Science-Fiction-Film als wie eine praktikable Behandlungsoption, aber die in Amsterdam ansässige Hybridherz-Initiative arbeitet nun daran, innerhalb von sieben Jahren ein biokompatibles, drahtloses, weiches Roboterherz zu entwerfen, zu bauen, zu testen und einem Patienten zu implantieren. Die Technologie könnte eine revolutionäre Alternative zu den derzeitigen Assistenzgeräten darstellen und würde dem derzeitigen Mangel an Spenderherzen entgegenwirken

Der weiche Roboterherz-"Muskel" ahmt die natürlichen Herzkontraktionen genau nach, um wie ein echtes Herz zu "schlagen", und wird mit den eigenen Zellen des Patienten beschichtet, um Blutgerinnung, Infektion und Abstoßung zu verhindern. Das Gerät wird kabellos aufgeladen, was den Patienten die Freiheit und Lebensqualität gibt, die mit der heutigen Assistenzgerätetechnologie nicht möglich ist. Das sagte die Leiterin der Universität Amsterdam, Jolanda Kluin:

"Durch die Verschmelzung der Kraft der Soft-Robotik mit den Möglichkeiten der Biologie könnte das Hybridherz Patienten mit Herzinsuffizienz im Endstadium eine Zukunft geben"

Ultraschall im Kleiderschrank

Information ist Macht, so lautet ein Sprichwort. In der kardiovaskulären Gesundheit bedeutet dies eine 24-Stunden-Überwachung, aber wie kann dies erreicht werden, ohne die Lebensqualität des Patienten zu beeinträchtigen? Das internationale Team, das hinter dem Projekt ECHOES (Enhancing Cardiac Care Through Extensive Sensing) steht, entwickelt das weltweit erste Gesundheitstechnologie-System, das kontinuierlich Verhaltens-, Umwelt- und physiologische Daten während des gesamten täglichen Lebens sammelt und diese systematisch mit genetischen und Gesundheitsdaten kombiniert, um Herz- und Kreislauferkrankungen zu verhindern, zu diagnostizieren und zu behandeln

Das ECHOES-Team wird mit modernster Technologie ein waschbares E-Textil-Hemd mit integriertem tragbaren Ultraschall herstellen. Dies wird eine Rund-um-die-Uhr-Überwachung der Herzmorphologie und -funktion, einschließlich EKG, Atemfrequenz und Tidalvolumen, ermöglichen. Der in Leuven ansässige Hauptprüfarzt des Universitätsklinikums, Professor Frank Rademakers, sagte:

"Daten aus dem wirklichen Leben werden einen echten Einfluss auf die Ergebnisse der Patienten haben, Leben retten und unser Verständnis der kardiovaskulären Gesundheit verändern

Bahnbrechende Gentherapie

Viele Herzkrankheiten werden vererbt, darunter Herzrhythmusstörungen, angeborene Herzerkrankungen, Kardiomyopathie und hoher Blutcholesterinspiegel. Bis jetzt gibt es keine Heilung für diese Krankheiten - nur die Möglichkeit, sie zu verlangsamen, die Symptome mit Medikamenten zu kontrollieren und den plötzlichen Tod durch den Einsatz von Geräten zu verhindern

Die CureHeart-Initiative der Universität Oxford will dies ändern, indem sie Nukleinsäure-Therapeutika entwickelt, um Herzmuskelerkrankungen bei Menschen mit etablierten Erkrankungen zu stoppen und möglicherweise rückgängig zu machen und um die Manifestation der Krankheit bei präsymptomatischen Trägern von krankheitsverursachenden Mutationen zu verhindern. Das Team wird sein Verständnis der genetischen Mechanismen, die diesen lebensbedrohlichen Bedingungen zugrunde liegen, mit neuen Technologien koppeln, die eine präzise Manipulation der menschlichen Gene ermöglichen. Eine endgültige Heilung würde auf fehlerhafte Gene abzielen, die für Kardiomyopathien verantwortlich sind, und diese zum Schweigen bringen, wodurch lebenslange Medikamente, Geräte und Operationen ersetzt würden.

Der Teamleiter von CureHeart an der Universität Oxford, Professor Hugh Watkins, sagte:

"Das Ausmaß des ungedeckten Bedarfs bei genetischen Herzmuskelerkrankungen ist enorm. Wir wollen das Problem lösen, bevor sich die Krankheit überhaupt manifestiert."

3D-Atherosclerose-Kartierung

Die Risikofaktoren der Atherosklerose (die Verengung der Arterien) sind bekannt, aber erst in jüngster Zeit wurde ein schlecht funktionierendes Immunsystem als Ursache identifiziert. Und das, obwohl die Atherosklerose für die höchste Anzahl vorzeitiger Todesfälle bei Erwachsenen verantwortlich ist.

Das internationale Team, das hinter dem iMap-Projekt steht, erstellt jetzt eine zellbezogene 3D-"Karte", um zu verstehen, wie das Immunsystem zur Atherosklerose beiträgt. Sie werden sich die genomische Sequenzierung sowie einzellige und hochauflösende "Omics"-Technologien zunutze machen, um eine detaillierte Karte und ein Verständnis der atherosklerotischen Plaques - Fettablagerungen, die sich in den Arterien bilden - zu erstellen. Dies wiederum könnte neue Angriffspunkte für Immuntherapie-Behandlungen zur Bekämpfung der Atherosklerose aufzeigen

Das sagte der in Cambridge ansässige Hauptforscher Professor Ziad Mallat:

"Langfristig erwarten wir, dass dies uns die Entwicklung von Medikamenten und Impfstoffen ermöglicht, die Atherosklerose überhaupt erst verhindern können"

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