August 2015

Optogenetische Werkzeuge werden für die Identifikation und Steuerung biologischer Prozesse in lebenden Zellen entwickelt. Die Beurteilung der elektrischen Aktivität des Herzens über optische Verfahren wird durch das kontinuierliche Schlagen des Herzens erschwert. Durch die stabile genetische Integration eines fluoreszierenden Spannungssensors (VSFP2.3) mit spezifischer Expression in Herzmuskelzellen sowie Anwendung von Förster-Resonanz-Energie-Transfer (FRET) Verfahren ist es nun erstmalig gelungen, die elektrische Aktivität von Herzmuskelzellen in Kultur, aber auch am frei schlagenden Herz über hochauflösende Kamerasysteme sowie optische Lichtleiter ohne die sonst üblichen Fluoreszenzfarbstoffe zu analysieren. Neben einer Anwendung in der Maus konnte über experimentelle Simulationen nachgewiesen werden, dass sich der von uns entwickelte Ansatz auch im Menschen anwenden lässt. Durch die spezifische Lokalisation des Spannungssensors in der Zellmembran, lassen sich darüber hinaus detaillierte Struktur-Funktionsanalysen im akuten wie chronischen Experiment durchführen. Unsere Studie zeigt damit erstmalig den Weg zur minimal invasiven Bewertung von Herzmuskelzellentwicklung und Herzfunktion über optische Kardiogramme mittels hochauflösender Bildgebung auf.

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Pressemitteilung