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2011
Presseerklärung
des Weizmann Instituts, Israel,
Neue synthetische Moleküle gegen Autoimmunkrankheiten wie Morbus Crohn
und rheumatoide Arthritis erfolgreich bei Mäusen eingesetzt
Ein Wissenschaftlerteam des Weizmann Instituts drehte den
Spieß für eine Autoimmunkrankheit um. Bei Krankheiten wie Morbus Crohn
und rheumatoider Arthritis attackiert das Immunsystem versehentlich
das Körpergewebe. Aber die Wissenschaftler haben es nun geschafft,
das Immunsystem von Mäusen zu überlisten und die Abwehrfunktionen
auf ein Enzym namens MMP9, einem der wichtigsten Spieler des Körpers
im autoimmunen Prozess, zu richten. Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeit
erscheinen heute im Fachblatt "Nature Medicine".
Prof. Irit Sagi und ihr Forschungsteam aus dem Fachbereich Biologische
Regulation haben Jahre auf der Suche nach Wegen verbracht, die Mitglieder
der Matrix-Metalloproteinase-Familie (MMP) zu isolieren und zu blockieren.
Diese Proteine schneiden sich durch Trägermaterial in unseren Körpern
wie beispielsweise das Kollagen, das neben vielen anderen Dingen von
großer Bedeutung für die Zellbewegung, -proliferation und die Wundheilung
ist. Aber wenn einige Mitglieder dieser Familie, insbesondere das
MMP9, außer Kontrolle geraten, können sie Autoimmunkrankheiten und
Krebsmetastasen helfen und sie sogar unterstützen.
Ursprünglich hatten Sagi und andere Forscher synthetische Arzneimoleküle
entwickelt, die das MMP direkt angreifen. Aber diese Mittel waren
allzu grobe Werkzeuge mit verheerenden Nebenwirkungen. Im Rahmen seines
genauen Regulationsprogramms, das die Enzyme in Schach hält, produziert
der Körper normalerweise seine eigenen MMP-Blocker, bekannt als TIMPs.
Im Gegensatz zu synthetischen Arzneimitteln fungieren diese auf sehr
selektive Weise. Ein Arm eines jeden TIMPs ist so gebaut, dass er
genau in einen Rezeptor in dem Enzym passt, das das aktive Teil –
ein Metallzinkion umgeben von drei Histidin-Peptiden – beherbergt,
wobei es dadurch hermetisch abgeschlossen wird.
Dr. Netta Sela-Passwell begann als MSc-Studentin in Sagis Labor an
einem alternativen Ansatz zu arbeiten, den sie auch für ihre Doktorarbeit
fortsetzte. Sie entschied gemeinsam mit Sagi, dass sie anstelle der
Entwicklung eines synthetischen Moleküls zur direkten Attacke von
MMPs versuchen, natürliche Antikörper zu generieren, um das Immunsystem
auszutricksen und das MMP9 über die Immunisierung anzugreifen, und
zwar genau so wie die Immunisierung mit einem abgetöteten Virus das
Immunsystem dazu veranlasst Antikörper zu entwickeln, um das Enzym
an seiner aktiven Stelle zu blockieren.
Gemeinsam mit Prof. Abraham Shanzer von der Abteilung für Organische
Chemie stellten sie eine künstliche Version des Metallzink-Histidinkomplexes
inmitten der aktiven MMP9-Stelle her. Dann injizierten sie diese winzigen
synthetischen Moleküle in Mäuse und testeten danach, ob das Mäuseblut
Anzeichen von Immunaktivität gegen MMPs aufweist. Die Antikörper,
die sie fanden und die sie "Metallokörper" nannten, waren
den TIMPs ähnlich aber nicht mit ihnen identisch. Eine detaillierte
Analyse ihrer Atomstruktur suggerierte, dass sie ähnlich fungieren
und sich in eine Aussparung des Enzyms einklinken und die aktive Stelle
blockieren. Die Metallokörper agierten nur bei zwei Mitgliedern der
MMP-Familie selektiv – MMP2 und 9 – und sie hefteten sich
eng an die Maus- und die menschliche Version dieser Enzyme an.
Ihren Annahmen folgend, als sie eine Entzündung simulierten, die der
Crohn-Krankheit in Mäusen ähnelte, wurden die Symptome verhindert,
wenn die Mäuse mit den o.g. Metallokörpern behandelt wurden. "Wir
freuten uns nicht nur über das Potenzial dieser Methode zur Behandlung
von Morbus Crohn," sagt Sagi, "sondern über das Potenzial
dieses Ansatzes zur Erforschung neuer Behandlungsformen für viele
andere Krankheiten."
Yeda, der technologische Zweig des Weizmann Instituts hat einen Patentantrag
für die synthetischen Immunisierungsmoleküle und für die Metallokörper
eingereicht.
An der Forschungsarbeit waren auch Dr. Orly Dym, Dr. Haim Rozenberg,
Dr. Raanan Margalit, Dr. Rina Arad-Yellin und Dr. Tsipi Shoam aus
den Fachbereichen Strukturelle Biologie, Immunologie und Biologische
Regulation, Rghavendra Kikkeri von der Abteilung Organische Chemie,
Miriam Eisenstein von der Abteilung für Chemical Research Support,
Ori Brenner von der Abteilung für Veterinärresourcen und Tamar Danon
von der Abteilung für Molekulare Zellbiologie beteiligt.
Prof. Irit Sagis Forschungsarbeit wird von dem Spencer Charitable
Fund, dem Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust, von Cynthia
Adelson in Kanada, Mireille Steinberg in Kanada, dem Leonard and Carol
Berall Post Doctoral Fellowship und dem Ilse Katz Institute for Material
Sciences and Magnetic Resonance Research finanziert. Prof. Sagi hält
den Maurizio-Pontecorvo-Lehrstuhl inne.
Das Weizmann Institut in Rehovot, Israel, gehört weltweit zu den führenden
multidisziplinären Forschungseinrichtungen. Seine 2700 Wissenschaftler,
Studenten, Techniker und anderen Mitarbeiter sind in einem breiten
Spektrum naturwissenschaftlicher Forschung tätig. Zu den Forschungszielen
des Instituts gehören neue Möglichkeiten im Kampf gegen Krankheit
und Hunger, die Untersuchung wichtiger Fragestellungen in Mathematik
und Informatik, die Erforschung der Physik der Materie und des Universums
und die Entwicklung neuer Werkstoffe und neuer Strategien für den
Umweltschutz.
Die Nachrichten des Weizmann-Instituts sind im World Wide Web unter
http://wis-wander.weizmann.ac.il/site/EN/homepage.asp
hinterlegt und ebenfalls unter http://www.eurekalert.org abrufbar
Quelle: Presseinformation
Weizmann Institur, Israel,
zur
Originalquelle hier
(in
englischer Sprache)
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