Demenz: Genstudie fördert die Suche nach einer Behandlung
Zum ersten Mal haben Forscher zwei Cluster von Genen identifiziert, die die neurologischen Merkmale von Demenz zu erzeugen scheinen. Die Entdeckung bietet einen neuen Weg zur Wirkstoffentdeckung.
Demenz ist in der gesamten westlichen Welt und darüber hinaus ein wachsendes Problem.
Laut der Alzheimer-Vereinigung leben in den USA rund 5,7 Millionen Erwachsene mit Alzheimer, der häufigsten Form von Demenz.
Bis 2050 soll diese Zahl auf rund 14 Millionen steigen.
Mit zunehmender durchschnittlicher Lebensdauer steigt auch die Reichweite von Demenz. Derzeit gibt es keine Heilung für Demenz und keine Möglichkeit, ihren Fortschritt zu verlangsamen.
Obwohl viele Fragen zur Demenz unbeantwortet bleiben, wächst unser Verständnis stetig. Zum Beispiel wissen wir, dass ein Protein namens Tau bei einer Reihe von Demenztypen eine wichtige Rolle spielt.
Tau und Demenz
In gesunden Nervenzellen hilft Tau bei der Stabilisierung von Mikrotubuli - dem Gerüst, das zur Aufrechterhaltung der Struktur und Steifheit der Zellen beiträgt.
Bei Demenz wird Tau jedoch hyperphosphoryliert und verklumpt in sogenannten neurofibrillären Verwicklungen.
Wissenschaftler glauben, dass Tau, wenn es sich verheddert, Nervenzellen auf mindestens zwei Arten schädigt. Erstens kann es die Mikrotubuli nicht mehr unterstützen; und zweitens ist sein Vorhandensein in abnormalen Klumpen für Nervenzellen toxisch. Dies führt zum Zelltod und schließlich zu den Symptomen einer Demenz.
Eine aktuelle Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Naturmedizin, versucht, den genetischen Ursprung von neurofibrillären Verwicklungen zu bestimmen und nach möglichen Wegen zu suchen, um deren Entwicklung zu verhindern.
In der Vergangenheit haben Forscher Gene identifiziert, die mit Alzheimer zusammenhängen, aber es ist unklar, wie sie genau zum Fortschreiten der Krankheit beitragen.
Zur weiteren Untersuchung verwendeten die Forscher eine Technik namens Systembiologie. Dies ist eine Methode zur Modellierung komplexer biologischer Systeme unter Berücksichtigung der unzähligen Wechselwirkungen, die in einem Organismus auftreten - einschließlich des Zusammenspiels zwischen Zelltypen, Genen, produzierten Proteinen und deren gegenseitiger Beeinflussung.
Die Wissenschaftler konzentrierten sich auf ein Mausmodell der frontotemporalen Demenz, einer Art von Demenz, die sich früher im Leben entwickelt. Die Prozesse, die an dieser Erkrankung beteiligt sind, ähneln Alzheimer und einer anderen Art von Demenz, die als supranukleäre Lähmung bezeichnet wird.
Dr. Daniel Geschwind von der David Geffen School of Medicine an der University of California in Los Angeles leitete das Wissenschaftlerteam.
Den genetischen Mechanismus festhalten
Frühere Tierversuche zur Demenz haben sich nicht immer gut auf den Menschen übertragen lassen. Dr. Geschwind glaubt, dass dies daran liegen könnte, dass die meisten Studien auf der Verwendung nur eines Inzucht-Mausstamms beruhen. Das Team untersuchte drei genetisch unterschiedliche Mäusestämme, um diese Gefahr zu vermeiden.
Zunächst untersuchten sie einen bestimmten genetischen Prozess, der mit einer Mutation verbunden ist, von der bekannt ist, dass sie bei bestimmten Formen von Demenz Taubildung verursacht.
Nachdem sie ihre Daten kombiniert hatten, fanden sie zwei Gencluster, die Assoziationen mit dem Tau-Aufbau und dem daraus resultierenden neuronalen Tod in allen drei Mäusestämmen aufwiesen.
Die Wissenschaftler identifizierten auch, dass ähnliche Prozesse im menschlichen Gehirn stattfinden, was ihre Ergebnisse weiter stärkte.
Sobald die Forscher ein klareres Bild der genetischen Mechanismen bei der Neurodegeneration hatten, durchsuchten sie eine Datenbank mit experimentellen Arzneimitteln, um diejenigen zu identifizieren, die in den genetischen Prozess eingreifen und möglicherweise den Zelltod verhindern könnten.
Als sie diese Moleküle im Labor testeten, fanden sie Hinweise darauf, dass sie die Neurodegeneration in menschlichen Zellen unterbrechen könnten.
"Unsere Studie ist die bislang umfassendste veröffentlichte Studie zur Identifizierung der Quelle der Neurodegeneration zwischen verschiedenen Arten und bietet einen wichtigen Fahrplan für die Entwicklung potenziell wirksamer neuer Medikamente gegen Alzheimer und andere Demenzerkrankungen."
Leitender Autor Dr. Daniel Geschwind
"Es gibt noch viel zu tun, um Medikamente zu entwickeln, die beim Menschen effektiv gegen diese Ziele eingesetzt werden können", sagt Dr. Geschwind. Diese Forschung steckt noch in den Kinderschuhen, und wir sollten nicht zu aufgeregt sein, aber er fährt fort: "Dies ist ein ermutigender Schritt."
