ALS: Eine neue Therapie könnte in Sicht sein
Neue Forschungsergebnisse machen eine Entdeckung, die "einen klaren Ansatz für die Entwicklung einer potenziellen Therapie für ALS nahe legt".
Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine neurodegenerative Erkrankung, die die Motoneuronen einer Person betrifft.
Laut dem Nationalen Institut für neurologische Störungen und Schlaganfall (NINDS) leiden Menschen mit ALS an einer allmählichen Lähmung, die häufig innerhalb von 3 bis 5 Jahren zum Tod durch Atemversagen führt. Ungefähr 10 Prozent der Menschen, die an dieser Krankheit leiden, leben jedoch noch 10 Jahre.
Die NINDS zitieren auch die Schätzungen der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) von 2016, wonach 14.000 bis 15.000 Menschen in den USA an dieser Krankheit leiden. ALS ist derzeit keine Heilung bekannt.
Die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) hat nur zwei Medikamente zugelassen, die die Krankheit verlangsamen, wenn auch nur geringfügig: Riluzol und Edaravon. Klinische Studien haben gezeigt, dass Riluzol das Überleben um einige Monate verlängert, während Edaravon die tägliche Funktionsweise von Menschen mit ALS verbessert.
Im Allgemeinen profitieren jedoch Personen, die mit ALS leben, hauptsächlich von unterstützender oder palliativer Pflege.
Neue Forschungsergebnisse könnten dazu beitragen, diese begrenzten Behandlungsmöglichkeiten zu ändern, da Wissenschaftler ein Gen entdeckt haben, das als neues Medikamentenziel dienen könnte.
Joseph Klim, Postdoktorand am Harvard Department für Stammzellen- und Regenerative Biologie in Cambridge, MA, ist der erste Autor des neuen Papiers, das in der Zeitschrift erscheint Naturneurowissenschaften.
"Experimente geben den Patienten große Hoffnung"
Frühere Untersuchungen haben ergeben, dass das Protein TDP-43 in den Neuronen von Menschen mit ALS aggregiert. Anstatt wie bei einem gesunden Neuron im Zellkern dieser Zellen zu verbleiben, verlässt das Protein bei ALS den Zellkern und reichert sich im Zytoplasma der Zelle an.
Diese Entdeckung führte die Forscher zu der Annahme, dass das „Müllentsorgungssystem“ der Neuronen in einer Weise genetisch fehlerhaft war, die TDP-43 beeinflusste, aber sie wussten nicht, welche Gene dafür verantwortlich waren.
TDP-43 bindet an RNA, die die genetische Information übermittelt, die zur Aktivierung eines bestimmten Proteins erforderlich ist.
In dieser Studie beschlossen Klim und Kollegen, jede Art von RNA zu untersuchen, die das TDP-43-Protein in menschlichen Neuronen reguliert. Sie veränderten auch TDP-43 genetisch und untersuchten die Auswirkungen.
Unter Verwendung von Motoneuronen, die aus menschlichen Stammzellen hergestellt wurden, verringerten die Wissenschaftler das TDP-43-Protein und untersuchten, wie sich die Genexpression infolgedessen veränderte.
Die RNA-Sequenzierung ergab, dass sich Stathmin2 (STMN2), ein Gen, das eine Schlüsselrolle beim Wachstum und der Reparatur von Neuronen spielt, zusammen mit TDP-43 signifikant und konsistent veränderte.
"Sobald wir eine Verbindung zwischen dem TDP-43 und dem Verlust dieses anderen kritischen Gens, STMN2, hatten, konnten wir sehen, wie ein Motoneuron bei ALS zu versagen beginnen könnte", erklärt Klim.
Kevin Eggan, Professor für Stammzell- und Regenerative Biologie in Harvard und entsprechender Autor der Studie, erklärt, wie die Wissenschaftler zu ihren Ergebnissen gekommen sind.
"Mit der Entdeckung, dass unser menschliches Stammzellmodell genau vorhergesagt hatte, was bei Patienten geschah, testete [Klim] in diesem System, ob die Fixierung von Stathmin2 die durch die Störung von TDP-43 verursachte Degeneration von Motoneuronen in unserer Schale retten kann."
"In einer wunderschönen Reihe von Experimenten, von denen ich glaube, dass sie den Patienten große Hoffnung geben, hat er gezeigt, dass dies genau der Fall ist: Die Rettung der Expression von Stathmin2 rettete das Wachstum von Motoneuronen", sagt Prof. Eggan.
Kim fügt hinzu: „Wir haben festgestellt, dass es für STMN2 unmöglich wird, eine wichtige Komponente für die Reparatur oder das Wachstum von Motoneuron-Axonen zu schaffen, wenn die TDP-43-Spiegel im Zellkern verringert werden […].“
Die Forscher analysierten auch menschliche Neuronen, die sie postmortal von Menschen erhielten, die mit ALS gelebt hatten. Diese Ergebnisse wiederholten ihre Stammzellenergebnisse weiter.
„Diese Experimente weisen auf einen klaren Weg hin, um zu testen, ob die Reparatur von Stathmin2 bei Patienten ihre Krankheit verlangsamen oder stoppen kann“, sagt Prof. Eggan.
"Die Entdeckung, die wir gemacht haben, legt einen klaren Ansatz für die Entwicklung einer potenziellen Therapie für ALS nahe - eine, die bei allen bis auf eine sehr kleine Anzahl von Personen eingreifen würde, unabhängig von der genetischen Ursache ihrer Krankheit."
Prof. Kevin Eggan
