Neuer Therapieansatz für fibrosierende Lungenerkrankungen

Die Forschergruppe um Prof. Oliver Eickelberg, Leiter des Institutes for Lung Biology and Disease (iLBD) am Helmholtz Zentrum München, konnte zeigen, dass vom geschädigten Lungenepithel vermehrt WISP1, ein Protein aus dem WNT/beta-catenin-Signalweg, gebildet wird.

Der WNT/beta-catenin-Signalweg ist an der Lungenentwicklung beteiligt und wird im Rahmen der Fibroseentstehung reaktiviert. Die Funktion von WISP1 führt maßgeblich zu fibrosierenden Effekten und stimuliert Bindegewebszellen zu einer gesteigerten Kollagenproduktion, beides Hauptbestandteile der fibrosierten Lunge.

Eine Verringerung des Spiegels des Signalproteins WISP1 hat entscheidenden Einfluss auf den Verlauf der Lungenfibrose im experimentellen Modell. „Eine Reduktion von WISP1 im Körper schränkt die Biosynthese an profibrotischen Markergenen ein“, erklärt Dr. Melanie Königshoff, die in Gießen maßgeblich an der Studie beteiligt war. „Diese Markergene sind entscheidend an der Zunahme von Bindegewebe beteiligt“, so Königshoff. Durch die Reduktion komme es zu einer signifikanten Abschwächung der Lungenfibrose und einer deutlichen Verbesserung der Lungenarchitektur. Die Kollagenablagerungen in der Lunge nehmen ab, die Lungenfunktion verbessere sich. Die Wissenschaftlerin wird nun ihre Forschung am Comprehensive Pneumology Center (CPC) in München weiterführen.

Fibrosierende Lungenerkrankungen zeichnen sich durch einen Umbau des Alveolargerüstes der Lunge aus. Es kommt zu einer überschießenden Bindegewebsbildung, welche zur Zerstörung der Lungenarchitektur führt. Folge dieses Prozesses ist ein Verlust der Lungendehnbarkeit und Lungenfunktion, so dass ein ausreichender Gasaustausch nicht mehr gegeben ist. Betroffene haben eine erheblich eingeschränkte Lebensqualität: Sie leiden unter Atemnot, wiederkehrenden Infekten und Erstickungsgefühlen und erfahren eine erheblich eingeschränkte Lebensqualität. Insbesondere die Idiopathische pulmonare Fibrose (IPF) steht im Fokus der Forscher. Die IPF zeichnet sich durch einen aggressiven und schnell fortschreitenden Verlauf aus.

„Zum jetzigen Zeitpunkt können wir den Patienten keine wirksame medikamentöse Therapie anbieten. Eine Lungentransplantation stellt letztlich die einzige kausale Therapiemöglichkeit dar, kommt jedoch nicht für alle IPF-Patienten in Frage“, so Eickelberg. Die durchschnittliche Lebenserwartung nach der Diagnose IPF beträgt nur zwei bis drei Jahre. Die Auslöser sowie die molekularen Mechanismen dieser Erkrankung sind weitgehend ungeklärt.

Das Projekt ist eine erfolgreiche Kooperation des Münchner Lungenforschungszentrums CPC und des Lungenzentrums Gießen, in welchem Teile der Experimente durchgeführt wurden. Professor Werner Seeger, Leiter des Gießener Lungenzentrums (UGLC, University of Gießen Lung Center) und Ärztlicher Geschäftsführer des Universitätsklinikums Gießen und Marburg GmbH, sieht in der Studie einen „hervorragenden Beweis für die fruchtbare Zusammenarbeit führender nationaler Lungenzentren, um neuartige Therapieansätze für chronische Lungenerkrankungen zu entwickeln“.

„Diese Studie ist ein Prototyp für die zukünftige Forschung am CPC. Die Verknüpfung von zellbasierten Studien, experimentellen Modellen, Untersuchungen von humanen Geweben und Patientenproben macht eine komplexe Analyse und Identifizierung von neuen krankheitsrelevanten Proteinen möglich“, betont Eickelberg. „Der essenzielle nächste Schritt ist es nun, WISP1 therapeutisch nutzbar zu machen.“ Die Zusammenarbeit mit der Pharmaindustrie sowie verschiedenen medizin-technischen Unternehmen, ist nun von großer Bedeutung, um Patienten mit der Diagnose IPF zukünftig eine Perspektive bieten zu können.

Unter dem Dach des Lungenforschungszentrums CPC (Comprehensive Pneumology Center) erforscht das Helmholtz Zentrum München gemeinsam mit der Ludwig-Maximillians-Universität München und den Asklepios-Fachkliniken grundlegende Mechanismen und neue Ansätze für die Diagnostik und Therapie chronischer Lungenerkrankungen. Prof. Dr. Oliver Eickelberg leitet das Institute of Lung Biology and Disease (iLBD) am Helmholtz Zentrum München und ist gleichzeitig Direktor des Instituts für Experimentelle Pneumologie an der Ludwig-Maximilians-Universität München sowie experimenteller Leiter des CPC.

Das Helmholtz Zentrum München ist das deutsche Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt. Als führendes Zentrum mit der Ausrichtung auf Environmental Health erforscht es chronische und komplexe Krankheiten, die aus dem Zusammenwirken von Umweltfaktoren und individueller genetischer Disposition entstehen. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 1680 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens auf einem 50 Hektar großen Forschungscampus. Das Helmholtz Zentrum München gehört der größten deutschen Wissenschaftsorganisation, der Helmholtz-Gemeinschaft an, in der sich 15 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit insgesamt 26500 Beschäftigten zusammengeschlossen haben.

Originalpublikation

J Clin Invest. 2009 Mar 16. pii: 33950. doi: 10.1172/JCI33950. [Epub ahead of print]

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