Nervenzellen kommunizieren über elektrische Signale und ihre Ausläufer sind von einer Art Isolierschicht umgeben namens Myelin. Durch sie werden Kurzschlüsse verhindert und die Erregungsweiterleitung beschleunigt. Bei Multipler Sklerose (MS) wird diese Schicht jedoch durch das eigene Immunsystem zerstört. In der Folge treten neurologische Störungen beim Sprechen, Sehen oder Gehen auf.
Die bisherige Arbeit der Mediziner lag darin, das Immunsystem an dieser Zerstörung zu hindern. In der neuen Studie von Prof. Dr. Evi Kostenis, Institut für Pharmazeutische Biologie der Universität Bonn, gehen die Wissenschaftler jedoch einen anderen Weg: Mithilfe von Oligodendrozyten soll die geschädigte Myelinhülle repariert werden.
Oligodendrozyten sind Zellen im Gehirn, von denen viele lange Ärmchen abgehen, die größtenteils aus Myelin bestehen. Bei der Entwicklung des Gehirns wickeln sich diese um die Fortsätze der Nerven – ein Schutz, der eigentlich ein Leben lang halten soll. Des Weiteren gibt es im Gehirn eine Anzahl unreifer Oligodendrozyten, die bei einem Schaden einspringen und das Loch in der Myelinhülle flicken. Doch diese Funktion ist bei MS gestört und die Oligodendrozyten verharren in ihrem unreifen Zustand.
Vor einigen Jahren entdeckte die Forschergruppe um Kostenis, dass sich dieser Reifungsprozess gezielt anschalten lässt. Eine Schlüsselrolle spielt hierbei der GPR17-Rezeptor – ein sogenannter verwaister Rezeptor. Seine körpereigenen Botenstoffe sind noch nicht bekannt, weswegen man lange Zeit seine Rolle nicht feststellen konnte. Die an der Studie beteiligte Gruppe aus Cincinnati konnte jedoch vor zehn Jahren zeigen, dass GPR17 die Heranreifung der Oligodendrozyten steuert.
„Uns ist es dann 2013 erstmals gelungen, den Rezeptor gezielt mit einem Wirkstoff zu aktivieren beziehungsweise zu hemmen“, sagt Kostenis. „Dabei konnten wir zeigen, dass der von uns genutzte Hemmstoff die Reifung der Oligodendrozyten fördert – leider aber nur in Ratten und Mäusen, wie wir inzwischen wissen.“
Substanzen für verwaisten Rezeptor
Das veranlasste eine Suche nach Substanzen, von denen bereits bekannt ist, dass sie an Verwandte von GPR17 andocken können. Alle Kandidaten wurden auf ihre Wirkung auf GPR17 untersucht – mit Erfolg. Ein Medikament namens HAMI war dazu in der Lage, den GPR17-Rezeptor zu blockieren – und dass nicht nur in Mäusen und Ratten, sondern auch in Zellkulturen von Menschen. HAMI ist demnach ein hoffnungsvoller Kandidat für neue MS-Medikamente.
Die Studie zeigt, dass HAMI die unreifen Oligodendrozyten reifen und ihre Myelin-Ärmchen bilden lässt. Ein Beweis, dass die Substanz die Myelinhülle in lebenden Organismen wiederherstellen kann, blieb bisher noch aus. „Wir sind jedoch angesichts unserer Experimente vorsichtig optimistisch“, sagt die Wissenschaftlerin der Universität Bonn. „Entsprechende Studien werden aber noch Jahre in Anspruch nehmen.“ Als Herzmedikament hat HAMI jedoch schon einige Hürden in der präklinischen Testphase genommen. (idw, red)
Nicole Merten, Julia Fischer, Katharina Simon, et al.: Repurposing HAMI3379 to Block GPR17 and Promote Rodent and Human Oligodendrocyte Differentiation. Cell Chemical Biology, 2018, DOI: 10.1016/j.chembiol.2018.03.012.
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