Israelische Wissenschaftler finden bahnbrechenden Ansatz zur Alzheimer-Behandlung

JERUSALEM, 21.02.2023 (NH) – Bis zum Jahr 2050 wird es weltweit voraussichtlich 135 Millionen Alzheimer-Patienten geben. Trotz des wachsenden Bedarfs und intensiver Forschung gibt es bislang kein Medikament, das den Verlust der Nervenzellen im Gehirn aufhalten kann. Die Alzheimerkrankheit, kurz AD, ist eine der häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen, die durch eine beeinträchtigte kognitive Funktion aufgrund des fortschreitenden Verlusts von Neuronen im Gehirn gekennzeichnet ist.

Geschädigte Mitochondrien spielen Rolle bei AD

Obwohl der detaillierte Mechanismus von Alzheimer noch schwer erfassbar ist, deuten Studien darauf hin, dass geschädigte Mitochondrien wahrscheinlich eine grundlegende Rolle bei AD spielen. Als Mitochondrien wird ein Zellorganell bezeichnet, das von einer Doppelmembran umschlossen ist und eine eigene Erbsubstanz enthält. Mitochondrien produzieren den größten Teil der Zellenergie und befinden sich in Zellen mit hohem Energieverbrauch, wie zum Beispiel Muskelzellen, Nervenzellen, Sinneszellen oder Eizellen. Die Alzheimererkrankung ist mit einer Dysfunktion dieser Mitochondrien verbunden.

Jetzt haben Forscher des „National Institute of Biotechnology“ der Ben-Gurion-Universität in Beer Sheva einen innovativen Ansatz zur Behandlung der Krankheit entdeckt. Die Forscher zielen auf das VDAC1-Protein ab, das als Torwächter der sogenannten Mitochondrien agiert und den Stoffwechsel steuert.

Forschungen konnten auch eine Beeinträchtigung des Stoffwechselmechanismus bei Alzheimer-Patienten beweisen. Ein reduzierter Stoffwechsel ist ebenfalls die Folge einer mitochondrialen Dysfunktion. Daher untersuchen die israelischen Wissenschaftler diese Dysfunktion bei Alzheimerpatienten anhand eines Mausmodells. Die Studienleitung führt Prof. Varda Shushan-Brametz in Zusammenarbeit mit Prof. Shira Knafo, Prof. Alon Monsongo und Prof. Noga Vardi von der Universität in Pennsylvania.

Reduzierter Stoffwechsel als Folge einer mitochondrialen Dysfunktion
Die Shushan-Brametz-Studie konzentriert sich auf das VDAC1-Protein, das nicht nur die mitochondriale Aktivität, sondern auch das Leben und den Tod von Zellen steuert. Früheren Forschungen von Prof. Varda Shushan-Brametz zeigten, dass eine Mengenzunahme von VDAC1-Proteinen in der Zelle zu seiner Organisation als Ring mit einem großen Kanal führt. Durch diesen Kanal treten Todesfaktor-Proteine und mitochondriale DNA aus, was zum Zelltod und zu einer Immunantwort führt.

Prof. Varda Shushan-Brametz hat auch einen Anstieg der Menge an VDAC1 bei Herzerkrankungen, Darmerkrankungen (Colitis) und Autoimmunerkrankungen entdeckt. Hier beweist das Forscherteam, dass das Protein sogar im Gehirn einer Maus mit Alzheimer produziert wird und in den Nervenzellen um die Plaque herum konzentriert ist, was zu ihrem Tod führt.

Prof. Shushan-Barmatz entwickelte ein kleines Molekül namens VBIT-4, das sich an das VDAC1-Protein bindet und die mit Alzheimer verbundenen pathophysiologischen Veränderungen aufhält. Das Molekül kann die Blut-Hirn-Schranke überwinden und Symptome wie neuronalen Tod, Entzündungen, metabolische Dysfunktion und Schäden an anderen Gehirnzellen verhindern. Das VBIT-4-Molekül induzierte auch einen neuroprotektiven Phänotyp in Astrozyten und Hortega-Zellen, die normalerweise entzündungsfördernd und neurotoxisch sind.

VDAC1-Protein steuert Leben und Tod einer Zelle

„Das von uns entwickelte Molekül stellt einen innovativen Ansatz zur Behandlung der Alzheimerkrankheit dar und kann sogar als vorbeugende Behandlung eingesetzt werden“, erklärt Prof. Varda Shushan-Brametz. „Es ist interessant festzustellen, dass der Schutz vor der Alzheimer-Pathologie durch das neue Molekül erreicht wurde, ohne die Menge an Plaques, die sich im Gehirn der Patienten ansammeln und als Hauptursachen für Alzheimer gelten, signifikant zu reduzieren“. Das bedeutet, dass die Behandlung nicht nur vor Degeneration schützte, sondern auch das gesunde Wachstum und die normale Funktion von Neuronen förderte. Darüber hinaus verhinderte die neue Therapie den Rückgang von kognitiven Fähigkeiten bei Mäusen.

Interessanterweise wurden die schützenden Wirkungen erreicht, ohne bestimmte Plaques, von denen allgemein angenommen wird, dass sie die Hauptursachen für AD sind, signifikant zu reduzieren. Dies deutet darauf hin, dass aktuelle Ideen, die darauf hindeuten, dass diese Elemente die Hauptursache der Krankheit sind, die zugrunde liegende Ursache der Alzheimererkrankung möglicherweise nicht genau widerspiegeln.

„Das Abzielen von VDAC1 mit einem neuartigen Molekül, das wir entwickelt haben, stellt einen innovativen Ansatz der Behandlung von Alzheimer dar und kann sogar verwendet werden, um die Krankheit zu verhindern“, so Shushan-Barmatz.

Titelbild: Haben israelische Forscher den Durchbruch bei der Behandlung von Alzheimer geschafft? Foto: Pixabay