Alzheimer: Peptide verhindern die giftige Reaktion

Bei der Alzheimer-Erkrankung lagern sich Eiweiße im Gehirn ab und schädigen es. Prof. Susanne Aileen Funke von der Hochschule Coburg hat eine Methode gefunden, solche gefährlichen Eiweißverbindungen zu verhindern. Es ist angewandte Grundlagenforschung – noch weit entfernt davon, ein Medikament zu werden. Aber die bisherigen Forschungsergebnisse sind vielversprechend.

Wenn ein Mensch an Alzheimer erkrankt, verändert sich etwas im Gehirn: Amyloid-beta-Peptide aggregieren und lagern sich zwischen den Nervenzellen als Plaques ab. Und in den Nervenzellen beginnen Tau-Proteine, sogenannte Tangles oder Fibrillen zu bilden. „Als einzelnes Protein ist Tau sehr wichtig für den Körper“, erklärt Prof. Susanne Aileen Funke von der Hochschule Coburg. „Aber sobald es mit sich selbst aggregiert, wird es sehr giftig.“

Die Arbeitsgruppe der Coburger Molekularbiologin Funke forscht an kleinen Eiweißwirkstoffen, Tau-Protein binden. So wird verhindert, dass Tau mit sich selber aggregieren kann. „Im Reagenzglas funktioniert das und wir haben inzwischen erste Zellkulturversuche durchgeführt.“ Von einem Medikament ist das noch weit entfernt: „Da müssen noch einige Zellkulturversuche folgen und für die weitere Entwicklung braucht es Kooperationspartner.“ Bis die Wirkstoffe in der Pharmaindustrie weiterentwickelt und getestet werden, können Jahre, vielleicht Jahrzehnte vergehen.

Aggregation in Zellkultur erfolgreich verhindert

Mit Methoden wie dem Phagen-Display-Verfahren fanden die Forschenden um Funke zwei D-Peptide, die an genau den richtigen Stellen des Tau-Proteins andocken, um die Aggregation zu verhindern. D-Peptide bestehen aus D-Aminosäuren, in der Natur so nicht vorkommen und im Körper nicht so schnell wie natürliche Peptide durch körpereigene Abwehrsysteme angegriffen werden. Entscheidend für die gefährliche Verbindung mehrerer Tau-Proteine sind die Hexapeptid-Motive PHF6* (Aminosäuren 275 bis 280 von Tau, Sequenz VQIINK) und PHF6 (Aminosäuren 306 bis 311 von Tau, Sequenz VQIVYK). Funkes Arbeitsgruppe fand dafür zwei ideale D-Peptide: MMD3 bindet an PHF6* und ISAD1 an PHF6. Die Aggregation von Tau-Proteinen wird damit verändert.

„Wir haben die Fähigkeit der D-Peptide, an Tau zu binden und dessen Fibrillierung zu verändern, durch biochemische, biophysikalische und bioinformatische Methoden untersucht”, erklärt Funke. Außerdem konnten die Forschenden in ersten Zellkulturexperimenten zeigen, dass die D-Peptide von den Zellen effizient aufgenommen werden und in der Praxis tatsächlich die giftige Reaktion der Tau-Peptide hemmen.

„Das kann sehr interessant für eine Therapie von Alzheimer sein”, ist die Professorin vorsichtig optimistisch. Denn Alzheimer ist eine sehr komplexe Krankheit, bei der die Ursachen und Zusammenhänge immer noch nicht ganz klar sind. Außerdem ist nicht gesagt, dass das, was in Reagenzglas und Zellkultur passiert, genauso im Gehirn eines Menschen läuft.

„Es sind noch viele Schritte nötig, bis MMD3 und ISAD1 vielleicht als Therapeutika für ein frühzeitiges Eingreifen in die Alzheimer-Krankheit entwickelt werden.” Funke will keine falschen Hoffnungen schüren: „Es kann immer ein Punkt kommen, an dem es kippt, an dem man merkt: Hier funktioniert es doch nicht.“

Aber immerhin wurde bereits für eine Reihe anderer D-Peptide gezeigt, dass sie nach oraler Verabreichung die Blut-Hirn-Schranke überwinden – ein wichtiger Punkt, damit ein Medikament in den Hirnzellen wirken kann. Alle Tests, alle Versuche, alle Ergebnisse sind bisher positiv gelaufen. Jetzt sucht die Professorin erst einmal die richtigen Partner, um das Thema weiter voranzutreiben. Wenn aus der Forschung ein Medikament entwickelt wird, dauert das vielleicht dann noch zehn, 15 Jahre. „Aber es sieht wirklich aus, als könnte was draus werden.”