Projekt treibt neuen Ansatz für die Behandlung von Alzheimer voran
Alzheimer ist die verbreitetste Form der Demenz, die unter anderem mit Symptomen wie zunehmendem Gedächtnisverlust und immer größeren Orientierungsproblemen einhergeht. Gegenwärtig gilt die Krankheit als unheilbar. Dennoch sind Wissenschaftler davon überzeugt, dass ein besseres Verständnis der natürlichen Prozesse im Körper zu einer schnelleren Diagnose der Krankheit und der Entwicklung effektiverer Therapien führen wird. Tatsächlich geben die Erfolge des EU-finanzierten Projekts ORGANOZYMES medizinischen Wissenschaftlern Anlass zum Optimismus. Dank der Beteiligung des spanischen Postdoktoranden Carlos Aydillo, der im Rahmen des Marie-Curie-Stipendiums für europäische Forscher am Projekt mitwirkte, konnte Professor Morten Meldal, Leiter des Center of Evolutionary Chemical Biology der Universität Kopenhagen, bedeutende Fortschritte im Bereich der Moleküle mit katalytischen Eigenschaften erzielen. Die Natur als Lehrmeister „Hierbei handelt es sich um sehr fortschrittliche medizinische Forschung, die einen Paradigmenwechsel in unserer Herangehensweise an die Behandlung von Alzheimer darstellt“, so Meldal. „Unserer Methode liegt ein recht einfaches Prinzip zugrunde: Wir versuchen, die natürlichen Prozesse des Körpers zu imitieren, wir analysieren, wie der Körper Viren abwehrt, und wir versuchen dann, diese Vorgänge mithilfe künstlicher Enzyme zu replizieren. In diesem Fall handelt es sich hierbei um Enzyme, die der Behandlung der Alzheimer-Krankheit dienen.“ Das Konzept des ORGANOZYMES-Projekts beruht also auf der Annahme, dass die Nachahmung natürlicher Vorgänge im Körper eine effektive neue Behandlungsmethode für chronische Krankheiten darstellen könnte. Pathogene werden identifiziert, ins Visier genommen und dann mithilfe künstlich hergestellter Enzyme mit katalytischen Eigenschaften aus dem Körper entfernt. Bei den von Meldal und seinem Team entwickelten Molekülen, den sogenannten "Organozymen", handelt es sich um Peptid-Metallkomplexe, die als enzymähnliche Molekülkatalysatoren wirken sollen. Diese bekämpfen die Alzheimer-Krankheit gezielt, indem sie sich an die Pathogensubstrate „heften“, die für die Plaques im Gehirn verantwortlich sind, und diese dann nach und nach zerstören. Zu Beginn des Projekts befassten sich die Forscher mit der Suche nach „Organozymen“, die in der Lage waren, die Pathogensubstrate aufzuspalten, die die Forscher aus den sich im Gehirn von Alzheimer-Patienten befindlichen Alzheimer-Peptiden gewonnen haben. Dazu synthetisierten sie mehrere Generationen von Organozymbibliotheken auf biokompatiblen Trägermaterialien, die sie mit Modellsubstraten aus dem Kern der Alzheimer-Peptide kombinierten. Die spaltenden Organozyme wurden dann mithilfe des Massenspektrometrie-Verfahrens näher betrachtet. Eine vielversprechende Zukunft Während mit dem ORGANOZYMES-Projekt die Gültigkeit dieses Konzepts bewiesen wurde, war die Arbeit der Forscher doch so komplex, dass während der dreijährigen Laufzeit des Projekts bis zu dessen Abschluss im Mai 2016 nicht alle Spaltbarkeiten nachgewiesen werden konnten. Doch Meldal und sein Team haben an die mit Aydillo erzielten Ergebnisse angeknüpft und konnten so vor Kurzem die Spaltung von bestimmten, mit den Alzheimer-Plaques in Zusammenhang stehenden Peptidsubstraten demonstrieren. „Um präzise Aussagen zu den Spaltungsmechanismen und den optimalen Bedingungen für die Spaltung treffen zu können, sind jedoch weitere Studien erforderlich“, so Meldal. „Dennoch bin ich sehr stolz auf die von uns geleistete Arbeit, mit der wir beweisen konnten, dass die Fusion der Molekülerkennung und der katalytischen Eigenschaften natürlicher Enzyme tatsächlich möglich ist. Doch unsere Arbeit ist nicht nur für die Behandlung der Alzheimer-Krankheit von Bedeutung; diese neue Methodologie könnte der Behandlung von einem ganzen Spektrum an chronischen Krankheiten, einschließlich Krebs, dienen.“ Als nächsten Schritt möchte Meldal nun ERC-Finanzierung beantragen, um an der Universität ein dediziertes Zentrum für die Erforschung des Potenzials von Molekülen mit katalytischen Eigenschaften einrichten zu können. „Bisher haben wir zusammen mit Studenten und Postdoktoranden geforscht, und nun möchte ich gerne auf diese Arbeit aufbauen“, so Meldal. „Doch bevor wir eine Patentierung in Erwägung ziehen können, muss zunächst weitere Forschungsarbeit geleistet werden.“ Auch für Aydillo, der dank des Marie-Curie-Stipendiums Zugang zu innovativer Technologie wie Massenspektrometern hatte und mit einigen der führenden Experten in diesem Bereich zusammenarbeiten konnte, bedeutete dieses Projekt einen großen, persönlichen Fortschritt. „Aydillo hat seine Forschungskompetenzen weiterentwickelt und ist nun bestens darauf vorbereitet, nach Spanien zurückzugehen und dort einen wichtigen Beitrag zu leisten“, fasst Meldal zusammen. Weitere Informationen finden Sie auf: Website des Projektkoordinators CORDIS-Projektwebseite
Länder
Dänemark