Kranke Nervenzellen

Neuer Ansatzpunkt für Therapie

Nervenzellen sind langlebig, im Falle von neurodegenerativen Erkrankungen können sie sich aber nicht mehr regenerieren. Bei der Entstehung solcher Erkrankungen spielt die Verklumpung von Proteinen im Zellkern eine zentrale Rolle. Forscher an der Med-Uni Graz haben gemeinsam mit internationalen Kollegen einen Mechanismus gefunden, der im Normalfall die krankmachende Verklumpung der RNA-bindenden Proteine verhindert und haben die Erkenntnisse im Fachjournal „Cell“ publiziert.

red/Agenturen

Ob Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) - an welcher etwa der britische Astrophysiker Stephen Hawking litt - oder die Frontotemporale Demenz (FTD) - viele neurodegenerative Erkrankungen haben als gemeinsame Ursache, dass es im Zellkern von Nervenzellen zu pathologischen Ablagerungen von Proteinen kommt. Diese können ein Absterben der Nervenzellen auslösen. Die Folge ist eine schrittweise Beeinträchtigungen der körperlichen und geistigen Fähigkeiten. Der Großteil neurodegenerativer Erkrankungen ist dabei nach wie vor nicht behandelbar. Umso wichtiger wäre es daher, die molekularen Wirkmechanismen zu verstehen und letztlich mögliche Angriffspunkte für eine Therapie der bisher unheilbaren Krankheiten zu finden.

ALS und FTD entwickeln sich plötzlich und schreiten im Krankheitsverlauf schnell voran. So liegt zum Beispiel die durchschnittliche Überlebenszeit von der ALS Diagnose bis zum Tod bei nur zwei bis vier Jahren. Wenn ALS und FTD genetisch veranlagt ist, entstehen sogenannte DPR-Proteine (Dipeptid-Wiederholungsproteine) durch Abschreiben von Hexanukleotid-Wiederholungen im C9orf72-Gen. Tobias Madl vom Gottfried Schatz Forschungszentrum der Medizinischen Universität Graz umriss am Montag in einer Aussendung, den jüngsten Forschungsansatz: „Unser gemeinsames Ziel war es herauszufinden, ob diese aggregationsfreudigen DPR-Proteine durch körpereigene Proteine vor einer Verklumpung geschützt werden können und ob dieser Prozess in ALS und FTD gestört ist“.

Importin-Proteine können Verklumpung von DRP

Speziell untersuchte das Forscherteam unter der Leitung von Dorothee Dormann (Ludwig-Maximilians-Universität München) die Rolle von Importin-Proteinen. In ihren Untersuchungen dieser körpereigenen nuklearen Importrezeptoren beobachteten die Forscher, dass solche Proteine tatsächlich die Verklumpung von DPR Proteinen verhindern und deren toxische Wirkung aufheben können. „Diese Entdeckung war für uns faszinierend und könnte therapeutische Auswirkungen haben, da sie darauf hindeutet, dass Therapeutika mit Ähnlichkeiten zu Import Proteinen vielversprechend bei der Behandlung von ALS und FTD sein könnten“, erklärte Tobias Madl die Bedeutung des Studienergebnisses.

Die Bindung von DPR und Import-Proteinen wurde mithilfe von biophysikalischen und strukturbiologischen Methoden wie Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS) und Fluoreszenzanisotropie direkt nachgewiesen werden. „Die Strukturbiologie wurde an der Med Uni Graz in den letzten Jahren etabliert und im Rahmen der Initiative Integrative Structural Biology and Biophysics zwischen den Grazer Universitäten vernetzt“, schilderte Madl. Der integrative Ansatz erleichtere es, die biomedizinische Grundlagenforschung und die klinische Forschung in klinische Entwicklung umzusetzen. So sollen die neuen Erkenntnisse die Entwicklung von neuen Therapeutika fördern. „Die Entwicklung darauf beruhende Wirkstoffe wird einige Jahre benötigen“, relativierte Madl zugleich.

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