Nanokörper ordnen Eiweißklumpen im Hirn
Forscher ebnen Weg für neue Therapie gegen neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer
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Fehlgefaltetes (links) und entwirrtes Protein (Fotos: Xiaobo Mao, hopkinsmedicine.org) |
Baltimore/Ann Arbor (pte001/02.08.2022/06:00)
Nanokörper, die die Struktur von Klumpen fehlgefalteter Proteine destabilisieren, haben Forscher von Johns Hopkins Medicine http://hopkinsmedicine.org und der University of Michigan entwickelt. Die Ansammlung von Alpha-Synuclein im Gehirn steht in Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer. Der neue Nanokörper gelangt durch das harte Äußere der Gehirnzellen und entwirrt die fehlgefalteten Proteine. Neue Erkenntnisse haben gezeigt, dass sich die Alpha-Synuclein-Klumpen vom Darm oder der Nase auf das Gehirn ausbreiten können.
Tests an Mäusen erfolgreich
Theoretisch haben Antikörper das Potenzial, sich auf verklumpende Alpha-Synuclein-Proteine zu konzentrieren, aber die pathogenbekämpfenden Verbindungen haben es schwer, durch die äußere Hülle der Gehirnzellen zu gelangen. Deshalb haben die Wissenschaftler Nanokörperchen kreiert, die kleinere Version von Antikörpern sind sich durch die Hülle quetschen können. Da sie nach dieser harten Arbeit nicht mehr fit genug sind, um ihre Arbeit innerhalb der Zellen zu erledigen, brauchen sie menschliche Unterstützung.
Die Forscher haben sie deshalb gentechnisch modifiziert, um sie von chemischen Bindungen zu befreien, die typischerweise in einer Zelle abgebaut werden. Tests zeigen, dass die Nanokörperchen ohne die Bindungen stabil bleiben und fehgefaltetes Alpha-Synuclein zu destabilisieren. Nachdem sie sieben Versionen ihrer Nanokörperchen getestet hatten, identifizierten die Forscher eines davon, dass sie PFFNB2 nannten, als besonders gut geeignet. In Tests an lebenden Gehirnzellen und Geweben der Maus konnten sie feststellen, dass PFFNB2 stabil ist und die Proteinklumpen effektiv abbaut.
Keine Klumpenausbreitung
"Wir haben wir die PFFNB2-Expression im Kortex induziert und verhindert, dass sich Klumpen von Alpha-Synuclein auf den Gehirnkortex der Maus ausbreiten - die Region, die für Kognition, Bewegung, Persönlichkeit und andere Prozesse höherer Ordnung verantwortlich ist", sagt Johns-Hopkins-Medicine-Neurologe Xiaobo Mao. Entscheidend war, dass die Nanokörperchen nur die fehlgefalteten Proteine attackieren, nicht die, die fehlerfrei funktionieren und wahrscheinlich lebenswichtige Funktionen in den Gehirnzellen erfüllen, heißt es abschließend.
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