• Sie sind hier:
  • Forschung .
  • Molekulare und Translationale Kardiologie

c

W3 Professur für Molekulare und Translationale Kardiologie

Patienten mit Herzinfarkt haben heute eine gute Prognose, wenn sie das Krankenhaus rechtzeitig erreichen. Patienten mit großem Herzinfarkt entwickeln jedoch häufig eine chronische Herzmuskelschwäche (Herzinsuffizienz). Die Molekulare und Translationale Kardiologie untersucht die Mechanismen, die zur Entwicklung einer Herzinsuffizienz nach Infarkt führen, mit dem Ziel, bessere diagnostische und therapeutische Strategien für unsere Patienten zu entwickeln.

 

So haben wir einen neuen Wachstumsfaktor, growth-differentiation factor 15 (GDF-15), entdeckt, der im Herzmuskel nach Infarkt gebildet wird und eine überschießende Entzündungsreaktion verhindert. Wir haben ein Testsystem entwickelt und konnten GDF-15 erstmalig im Blut von Herzinfarktpatienten nachweisen. Wir konnten zeigen, dass Patienten mit erhöhten GDF-15 Spiegeln von einer raschen Herzkatheteruntersuchung besonders profitieren. Wir haben unsere Erfindung patentiert und entwickeln gemeinsam mit der Firma Roche Diagnostics einen GDF-15 Test für die Anwendung in der klinischen Routine.

 

Gemeinsam mit der Schweizer Firma Polyphor untersuchen wir, ob sich die Heilungsprozesse nach Infarkt durch den neuen CXCR4 Antagonisten POL6326 verbessern lassen. POL6326 mobilisiert CXCR4+ Zellen aus dem Knochenmark, die im Tiermodell die Gefäßbildung nach Herzinfarkt stimulieren und die Narbenbildung vermindern. Dieses neue Therapieprinzip untersuchen wir nun erstmalig in einer klinischen Studie, die europaweit an 14 Studienzentren unter Leitung der Molekularen und Translationalen Kardiologie durchgeführt wird.

 

Wir denken, dass CXCR4+ Zellen aus dem Knochenmark über eine Freisetzung von Wachstumsfaktoren die Heilungsprozesse nach Infarkt stimulieren. Wir haben in diesen Zellen daher eine Sekretomanalyse durchgeführt und dabei 42 neue Wachstumsfaktoren entdeckt. Einer dieser Faktoren, den wir myeloid-derived growth factor (MYDGF) genannt haben, stimuliert im Tiermodell die Infarktheilung und verbessert das Überleben nach Infarkt. MYDGF könnte in Zukunft eine gezielte Proteintherapie nach Herzinfarkt ermöglichen. Auch diese Entdeckung haben wir zum Patent angemeldet. Wir suchen jetzt nach Partnern aus der Industrie, um dieses neue Therapiekonzept in die Klinik zu tragen.

Curriculum Vitae | Prof. Dr. Kai Christoph Wollert

 Professional Career

  • 1991
    Medical Licensing Exam (Staatsexamen)

  • 1992
    U.S. American Medical State Examination (ECFMG)

  • 1991 – 1993
    Intern (Arzt im Praktikum), Dept. of Cardiology and Angiology, University of Freiburg

  • 1993 – 1995
    Postdoctoral Fellow, Center for Molecular Genetics, University of California, San Diego

  • 1995 – 1996
    Resident (Assistenzarzt), Dept. of Cardiology and Angiology, University of Freiburg

  • 1996 – 2002
    Resident (Assistenzarzt), Dept. of Cardiology and Angiology, Hannover Medical School

  • Since 2002
    Clinical Fellow (Oberarzt), Dept. of Cardiology and Angiology, Hannover Medical School

  • 2000
    Board Certification in Internal Medicine

  • 2004
    Board Certification in Cardiology

  • 2015
    Certification in Interventional Cardiology

 

Scientific Career

  • 1991
    Dr. med. (MD)

  • 2001
    Habilitation

  • 2001 – 2007
    Assistant Professor (Privatdozent), Hannover Medical School

  • 2007 – 2010
    Associate (W2) Professor for Cardiac Cell Therapy, Hannover Medical School

  • 2010
    Offer for Full (W3) Professorship and Head of the Dept. of Cardiology and Angiology at the University of Gießen, Germany (refused)

  • Since 2010
    Full (W3) Professor for Molecular and Translational Cardiology, Hannover Medical School

Awards
  • 1987
    German National Academic Foundation (Studienstiftung des Deutschen Volkes)

  • 1996
    Young Investigators Award, European Society of Cardiology, Working Group Drug Therapy in Cardiology and Cardiovascular Pharmacotherapy

  • 2004
    Karl-Ludwig-Neuhaus Prize of the German Cardiac Society

  • 2006
    Albert-Fraenkel-Prize of the German Cardiac Society

  • 2006
    Innovation Prize of German Academic Medicine (Innovationspreis der Deutschen Hochschulmedizin)

  • 2007
    Arthur-Weber-Prize of the German Cardiac Society

  • 2007
    Jan Brod Prize (Gesellschaft der Freunde der MHH)

  • 2009
    European Society of Cardiology, Council for Basic Cardiovascular Science
    Outstanding Achievement Award

  • 2015
    1st Poster Prize of the of the German Cardiac Society to Dr. Mortimer Korf-Klingebiel (Annual Meeting in Mannheim)

Research Focus

About 1 million patients in Germany and the United States alone have an acute myocardial infarction (MI) every year. Acute MI is caused by a thrombotic occlusion of a coronary artery, leading to progressive cell death in the non-perfused territory. Even if rapid reperfusion of the infarct-related artery can salvage ischemic myocardium, many patients still experience a massive loss of cardiac myocytes. The capacity of the adult mammalian heart to regenerate viable myocardial tissue after MI is very limited. Instead, MI triggers an inflammatory response that leads to a replacement of the necrotic area with highly vascularized granulation tissue and eventually a collagen-rich scar. Loss of viable tissue and scar formation induce profound alterations of left ventricular tissue architecture leading to chamber dilatation, contractile dysfunction and heart failure.

 

In the Division of Molecular and Translational Cardiology, we are investigating the mechanisms that promote heart failure development after MI. Our goal is to develop more effective diagnostic and therapeutic strategies for patients with acute MI. We are especially interested in the inflammatory reaction after MI, and how it can be influenced by protein and cell therapy. To this end, we have established bioinformatic tools to identify new secreted proteins from different cell types involved in infarct healing (Figure).


Recently, we have identified a new secreted protein, myeloid-derived growth factor (MYDGF), that acts on cardiac muscle and endothelial cells to protect and repair the heart after MI (Nat Med 2015). We provide a proof of concept that a transient systemic application of recombinant MYDGF can mediate sustained beneficial effects on heart function and survival after MI. We applied for a patent covering MYDGF as a therapy for ischemic tissue repair and we aim to develop MYDGF towards clinical application.


Previously, we identified growth-differentiation factor 15 (GDF-15) as a cytokine that limits leukocyte recruitment into the infarcted myocardium thereby limiting tissue damage and promoting survival (Nat Med 2011). We developed an immunoassay to measure GDF-15 in blood samples from patients with cardiovascular disease. We find that GDF-15 is an independent prognostic marker in patients with acute MI and heart failure (Circulation 2007, 2010, 2012). We find that patients with elevated levels of GDF-15 benefit from more aggressive treatment strategies. We have patented GDF 15 as a cardiovascular biomarker, and we are working with Roche Diagnostics to develop a GDF-15 assay for routine clinical use.

 

News
Selected Publications
  • Haddad S, Wang Y, Galy B, Korf-Klingebiel M, Hirsch V, Baru AM, Rostami F, Reboll MR, Heineke J, Flögel U, Groos S, Renner A, Toischer K, Zimmermann F, Engeli S, Jordan J, Bauersachs J, Hentze MW, Wollert KC, Kempf T. Iron-regulatory proteins secure iron availability in cardiomyocytes to prevent heart failure.
    Eur Heart J. 2016; Epub ahead of print
  • Korf-Klingebiel M, Reboll MR, Klede S, Brod T, Pich A, Polten F, Napp CL, Bauersachs J, Ganser A, Brinkmann E, Reimann I, Kempf T, Niessen HW, Mizrahi J, Schönfeld H-J, Iglesias A, Bobadilla M, Wang Y, Wollert KC. Myeloid-derived growth factor (C19orf10) mediates cardiac repair following myocardial infarction.
    Nat Med. 2015; 21:140-149.
  • Wang TJ*, Wollert KC*, Larson MG, Coglianese E, McCabe EL, Cheng S, Ho JE, Fradley MG, Ghorbani A, Xanthakis V, Kempt T, Benjamin EJ, Levy D, Vasan RS, Januzzi JL. Prognostic utility of novel biomarkers of cardiovascular stress: the Framing Heart Study. Circulation. 2012;126:1596-604. (*equal contribution).
  • Kempf T, Zarbock A, Widera C, Butz S, Stadtmann A, Rossaint J, Bolomini-Vittori M, Korf-Klingebiel M, Napp LC, Hansen B, Kanwischer A, Bavendiek U, Beutel G, Hapke M, Sauer MG, Laudana C, Hogg N, Vestweber D, Wollert KC. GDF-15 is an inhibitor of leukocyte integrin activation required for survival after myocardial infarction in mice. Nat Med. 2011;17:581-588.
  • Korf-Klingebiel M, Kempf T, Schlüter KD, Willenbockel C, Brod T, Heineke J, Schmidt VJ, Jantzen F, Brandes RP, Sugden PH, Drexler H, Molkentin JD, Wollert KC. Conditional transgenic expression of fibroblast growth factor 9 in the adult mouse heart reduces heart failure mortality after myocardial infarction. Circulation. 2011;123:504-514.
  • Bonaca MP, Morrow DA, Braunwald E, Cannon CP, Jiang S, Breher S, Sabatine MS, Kempf T, Wallentin L, Wollert KC. Growth differentiation factor-15 and risk of recurrent events in patients stabilized after acute coronary syndrome. Observations from PROVE IT-TIMI 22. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2011;31:203-210.
  • Anand IS, Kempf T, Rector TS, Tapken H, Allhoff T, Jantzen F, Kuskowski M, Cohn JN, Drexler H, Wollert KC. Serial measurement of growth-differentiation factor-15 in heart failure: relation to disease severity and prognosis in the Valsartan Heart Failure Trial. Circulation. 2010;122:1387-1395.
  • Wollert KC, Drexler H. Cell therapy for the treatment of coronary heart disease: a critical appraisal. Nature Reviews Cardiol. 2010;7:204-215.
s