Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vom Gen zur Therapie: Reduktion von NCALD schützt vor spinaler Muskelatrophie

27.01.2017

Der Forschungsgruppe von Prof. Dr. Brunhilde Wirth, Direktorin des Instituts für Humangenetik an der Uniklinik Köln, sowie Wissenschaftlerin am Zentrum für Molekulare Medizin Köln (ZMMK), ist es gelungen, Neurocalcin Delta (NCALD), ein neuronales Sensorprotein, als schützendes Gen vor spinaler Muskelatrophie (SMA) zu identifizieren. Die Forscher haben ihre Ergebnisse heute (26.01.2017) im renommierten Wissenschaftsmagazin The American Journal of Human Genetics veröffentlicht.

Proximale spinale Muskelatrophie (SMA) ist eine häufig auftretende, autosomal-rezessive neuromuskuläre Erkrankung beim Menschen und die häufigste genetische Ursache des Säuglingstodes. In der europäischen Bevölkerung ist etwa jede 35. Person ein Träger von SMA und etwa 30.000 SMA-Betroffene leben derzeit in Europa und den USA.


Neuromuskuläre Synapsen von SMA betroffenen Zellen (zehnter Tag nach Geburt). In grün ist der präsynatische Teil, in magenta der postsynaptischer Teil mit spezifischen Antikörper gefärbt.

Institut für Humangenetik an der Uniklinik Köln


Prof. Dr. Brunhilde Wirth, Direktorin des Instituts für Humangenetik an der Uniklinik Köln

Uniklinik Köln

Charakteristisch für SMA ist der fortschreitende Verlust von Nervenzellen, welche die Muskeln innervieren. Infolge dessen leiden SMA-Patienten an Muskelschwäche und -schwund. Die schwerste Form der Erkrankung – wovon 60 Prozent der Patienten betroffen sind – verursacht einen sehr frühen Tod.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Wirth untersuchte mehrere von SMA betroffene Familien, in denen einige Familienmitglieder gesund blieben, trotz Verlust des SMN1-Gens und Vorhandensein von nur vier SMN2-Genkopien, eine genetische Veränderung, die normalerweise SMA verursachen sollte. In einer SMA-Familie mit vier Generationen hat die Gruppe ein neuartiges vor SMA schützendes Gen, Neurocalcin delta (NCALD), aufgedeckt.

Es wurde eine Kombination von Analysen des Genoms (gesamte DNA) und Transkriptoms (gesamte RNA) angewandt. Heraus kam, dass in fünf Familienmitglieder die Entwicklung von SMA-Symptomen durch geringe NCALD-Mengen in den Zellen verhindert wurde.

Dr. Markus Riessland, hat während seiner Postdoktorandzeit im Labor von Prof. Wirth, NCALD auf mechanistischer und funktionaler Ebene in verschiedenen neuronalen Zellen und im Zebrafisch-Modell analysiert. Er stellte fest, dass die Herunterregulierung von NCALD eine neuronale Differenzierung der Zellen auslöst und somit das durch SMN-Mutationen beeinträchtigte Auswachsen der Neuronen gerettet werden kann.

Darüber hinaus stellte er die Hypothese auf, dass NCALD eine Rolle in der Endozytose spielen könnte. Reduzierte NCALD-Mengen retten tatsächlich die beeinträchtigte Endozytose in SMA und stellten die synaptische Übertragung vom Nerv zum Muskel wieder her.

Anna Kaczmarek und Svenja Schneider, Doktorandinnen im Labor Prof. Wirth, arbeiteten an verschiedenen SMA Tiermodellen, um die positiven Auswirkungen der NCALD Reduktion in einem Modellorganismus zu zeigen. Reduktion von NCALD in Kombination mit niedrig dosiertem SMN Antisense-Oligonukleotiden (ASOs) zeigte einen positiven Einfluss auf Nervenzellen und stellte die motorischen Fähigkeiten in einem schweren SMA-Tiermodell wieder her.

Im Dezember 2016 wurde die von IONIS Pharmaceuticals und Biogen entwickelte erste SMN ASO-basierte Therapie (SPINRAZA, Nusinersen) von der Amerikanischen Arztneimittelbehörde (FDA) zugelassen. Da die Wirth-Gruppe zeigte, dass niedrige Dosierungen von SMN-ASOs in einer kombinatorischen Therapie mit NCALD Reduktion schützend, selbst im schwer betroffenen SMA-Mausmodell wirkt, verspricht eine kombinatorische SMN- und NCALD-ASO Therapie neue verbesserte Therapiemöglichkeiten auch bei SMA Patienten, so Prof. Wirth. Prof. Wirth und Dr. Riessland haben die NCALD-Herunterregulation für SMA und neuroprotektive Therapien patentieren lassen.

Originalarbeit:
Riessland M*, Kaczmarek A*, Schneider S*, Swoboda KJ, Löhr H, Brander C, et al. Neurocalcin delta suppression protects against spinal muscular atrophy in humans and across species by restoring impaired endocytosis. Am J Hum Genet. 2017,
*Erstautoren mit gleicher Beteiligung

Für Rückfragen:
Christoph Wanko
Referent Unternehmenskommunikation
Stabsabteilung Unternehmenskommunikation und Marketing
Telefon: 0221 478-5548
E-Mail: presse@uk-koeln.de

Weitere Informationen:

DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ajhg.2017.01.005

Christoph Wanko | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uk-koeln.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Überdosis Calcium
19.06.2018 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Berner Forschende entdecken Schlaf-Wach-Schaltzentrale im Hirn
11.06.2018 | Universität Bern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Rätselhaftes IceCube-Ereignis könnte von Tau-Neutrino stammen

19.06.2018 | Physik Astronomie

Automatisierung und Produktionstechnik – Wandlungsfähig – Präzise – Digital

19.06.2018 | Messenachrichten

Überdosis Calcium

19.06.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics