Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Wirkstoff blockiert Alzheimer-Enzym gezielt

26.02.2016

Ein internationales Team unter der Leitung von Wissenschaftlern der Universität Zürich hat erstmals einen Weg gefunden, ein für die Alzheimer-Krankheit mitverantwortliches Enzym gezielt zu hemmen. Dabei werden lediglich schädliche Prozesse blockiert, während wichtige andere Funktionen erhalten bleiben. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, um Medikamente zu entwickeln, die keine schweren Nebenwirkungen verursachen.

Seit Jahrzehnten wird weltweit intensiv an Medikamenten geforscht, um Alzheimer-Patienten zu behandeln. Doch während in der Diagnostik grosse Fortschritte zu verzeichnen sind – die Krankheit kann immer früher und präzisier erkannt werden –, sind die Therapiemöglichkeiten nach wie vor sehr beschränkt.


In Nervenzellen aus induzierten pluripotenten Stammzellen gelang es UZH-Forschern, den Alzheimer-Krankheitsprozess spezifisch zu blockieren, ohne die physiologischen Prozesse zu beeinträchtigen. (Bild: UZH)

Zusammen mit Forschern in der Schweiz, in Deutschland und in Indien hat das Team von Prof. Lawrence Rajendran des Instituts für Regenerative Medizin der Universität Zürich nun eine zielgerichtet wirkende Substanz entwickelt. Diese blockiert die krankheitsverursachende Funktion eines Enzyms in den Zellen, ohne dessen anderen, lebenswichtigen Funktionen zu unterbinden.

Charakteristisch für die Alzheimer-Krankheit sind Proteinablagerungen im Gehirn von Betroffenen, die mitverantwortlich sind für das chronisch fortschreitende Absterben der Hirnzellen. Diese Plaques können heute in sehr frühen Stadien nachgewiesen werden, lange bevor sich erste Symptome der Demenzkrankheit manifestieren.

Die Proteinklumpen bestehen hauptsächlich aus dem β-Amyloid-Peptid (Aβ). Dieses Proteinfragment entsteht, wenn das Vorläufereiweiss Amyloid-Precursor-Protein (APP) durch zwei Enzyme, die β-Sekretase und die γ-Sekretase, in drei Teile gespalten wird, darunter auch das toxische Aβ.

Schädlichen Prozess blockieren, ohne nützliche Funktionen zu unterbinden

Wird die β-Sekretase oder die γ-Sekretase blockiert, wird auch kein schädliches β-Amyloid-Peptid mehr gebildet. Die biomedizinische Forschung konzentriert sich daher seit vielen Jahren auf diese beiden Enzyme als therapeutische Angriffspunkte.

Bisherige Ergebnisse aus klinischen Studien mit Substanzen, die die γ-Sekretase blockieren, sind jedoch ernüchternd. Das Problem ist, dass das Enzym auch an anderen, wichtigen Zellprozessen beteiligt ist. Bei Patienten führte die Enzymhemmung daher zu schweren Nebenwirkungen wie Magendarmblutungen oder Hautkrebs.

Einige Jahre schon konzentrieren die Forscher ihre Anstrengungen daher auch auf die β-Sekretase. Eine Vielzahl von Wirkstoffen wurde entwickelt, darunter einige sehr aussichtsreiche, die die Menge an Aβ in Mausmodellen wirksam reduzierten. Doch hier stellt sich gemäss dem Zellbiologen Law-rence Rajendran dieselbe Herausforderung:

«Die aktuellen β-Sekretase-Inhibitoren blockieren nicht nur die Enzymfunktion, die den Krankheitsverlauf von Alzheimer vorantreibt, sondern auch physiologisch wichtige Zellprozesse. Die Substanzen, die aktuell in klinischen Studien getestet werden, könnten daher ebenfalls schwere Nebenwirkungen auslösen – und folglich scheitern.»

Vielversprechender Wirkstoff soll an Alzheimer-Patienten untersucht werden
Saoussen Ben Halima, Erstautorin der Publikation, und ihre Forscherkollegen untersuchten daher genauer, wie sich die β-Sekretase selektiv hemmen lässt – sprich: Die schädliche Eigenschaft blockieren, ohne die nützlichen Funktionen zu tangieren.

Mit einer Reihe von Experimenten konnten die Wissenschaftler zeigen, dass das Alzheimer-Protein APP von der β-Sekretase in speziellen, durch Membranhüllen abgeteilten Bereichen in den Zellen gespalten wird, den Endosomen. Die anderen, lebenswichtigen Eiweisse werden hingegen in anderen Zellbereichen verarbeitet. Diese räumliche Trennung der Proteinverarbeitung innerhalb der Zelle machten sich die Forscher zunutze.

«Es gelang uns, eine Substanz zu entwickeln, die die β-Sekretase ausschliesslich in den Endosomen bremst, wo das β-Amyloid-Peptid entsteht. Die spezifische Wirksamkeit unseres Inhibitors eröffnet einen vielversprechenden Weg, um Alzheimer zukünftig wirksam zu behandeln, ohne bei den Patienten schwere Nebenwirkungen zu verursachen», resümiert Rajendran. Nächstes Ziel der Forscher ist es, ihren Medikamentenkandidaten weiterzuentwickeln, um ihn zuerst an Mäusen und schliesslich in klinischen Studien an Alzheimer-Patienten zu testen.

Literatur:
Saoussen Ben Halima, Sabyashachi Mishra, K. Muruga Poopathi Raja, Michael Willem, Antonio Baici, Kai Simons, Oliver Brüstle, Philipp Koch, Christian Haass, Amedeo Caflisch, and Lawrence Rajendran. Specific Inhibition of β-Secretase Processing of the Alzheimer’s Disease Amyloid Precursor Protein. Cell Reports. February 25, 2016. doi: 10.1016/j.celrep.2016.01.076

Alzheimer und Demenzerkrankungen in Zahlen

Etwa acht Prozent der über 65-Jährigen und mehr als 30 Prozent der Menschen, die älter als 90 Jahre sind, leiden an Alzheimer oder einer anderen Demenzerkrankung. Gemäss der Schweize-rischen Alzheimervereinigung leben hierzulande aktuell knapp 120 000 Menschen mit einer De-menz und diese Zahl dürfte bis 2030 aufgrund der demografischen Entwicklung auf 200 000 Be-troffene ansteigen. Schon heute sind bei uns Demenzerkrankungen der häufigste Grund für die Pflegebedürftigkeit im Alter und die dritthäufigste Todesursache nach Herz-Kreislaufleiden und Krebs.

Kontakt:
Prof. Lawrence Rajendran
Institut für Regenerative Medizin
Psychiatrische Universitätsklinik
Universität Zürich
Tel. +41 44 634 88 60
E-Mail: rajendran@bli.uzh.ch

Weitere Informationen:

http://www.mediadesk.uzh.ch/articles/2016/neuer-wirkstoff-blockiert-alzheimer-en...

Kurt Bodenmüller | Universität Zürich
Weitere Informationen:
http://www.uzh.ch/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie