ERC Starting Grant für die Erforschung von Antiepileptika mit Lichtschalter

Dr. Michael Wenzel von der Klinik für Epileptologie des Universitätsklinikums Bonn erhält einen Starting Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC). Mit der damit verbundenen Förderung in Höhe von 1,5 Millionen Euro für die kommenden fünf Jahre möchte der Neurologe neue lichtaktivierbare Medikamente mit antiepileptischer Wirkung erforschen und untersuchen, wie sie gegen schwer behandelbare Epilepsien helfen können.

„Trotz einer stetig anwachsenden Zahl an antiepileptischen Medikamenten können rund 30 Prozent der Epilepsien nicht medikamentös kontrolliert werden“, sagt Wenzel. „Eine nebenwirkungsarme, effiziente antiepileptische Therapie wäre also von enormem Wert für Patienten mit schwer behandelbarer Epilepsie“, betont der Neurologe, der seit 2019 in Kooperation mit dem Institut für Experimentelle Epileptologie und Kognitionsforschung eine Nachwuchsgruppe in der Klinik für Epileptologie in Bonn leitet.

Genau hier soll das neu geförderte Projekt ansetzen. Dazu nehmen Wenzel und sein Team photoaktivierbare Wirkstoffe ins Visier. Das Besondere an dieser Art von Arzneimitteln ist, dass sie erst ihre Wirkung entfalten, wenn sie mit Licht bestrahlt werden. So könnten Ärztinnen und Ärzte sie genau an dem Ort im Körper „einschalten“, an dem sie gebraucht werden. In dem Projekt nutzen die Forschenden Substanzen mit hoher antiepileptischer Wirksamkeit aus anderen Fachbereichen, wie zum Beispiel den Stoff Propofol aus der Anästhesie. Ziel ist es, die Substanzen chemisch so zu verändern, dass sie erst durch Einwirken von Licht einer bestimmten Wellenlänge in einer umschriebenen Hirnregion aktiv werden. „Durch die lokale Lichtaktivierbarkeit kann man sich wirkungsvolle Substanzen mit unterschiedlichen Angriffspunkten aus anderen Fachbereichen in der Epileptologie zunutze machen und medikamentöse Nebenwirkungen auf den Körper minimieren“, erklärt Wenzel.

Wie funktioniert das Verfahren?

Benötigt wird eine biokompatible Lichtquelle im Gehirn, die zum Beispiel über Tiefenelektroden funktioniert. Ziel des ERC-Projekts ist es, zunächst in Mäusen zu testen, ob der Ansatz überhaupt funktioniert. Dazu nutzen Wenzel und sein Team neueste optische und elektrophysiologische In-vivo-Methoden. Darüber hinaus werden die Medikamente in humanen Hirnschnitten getestet – dazu erhalten die Wissenschaftler noch lebendes, chirurgisch entferntes Hirngewebe von Patienten mit schwer behandelbarer Epilepsie.

Ein weiterer Clou des Projekts: „Wir wollen versuchen, nicht nur Medikamente lichtaktivierbar zu machen, die epileptische Anfälle unterdrücken können, sondern auch solche, die den Krankheitsverlauf ändern könnten“, sagt Wenzel. Das funktioniert zum Beispiel durch den Eingriff in krankheitsfördernde entzündliche Prozesse. So geht das Projekt über die symptomatische Therapie der Epilepsie hinaus.

„Der Ansatz des Projekts ist von seiner grundsätzlichen Idee ähnlich zu anderen lichtbasierten Therapieansätzen, zum Beispiel der Optogenetik. Allerdings wird kein Virus benötigt, um das lichtaktivierbare Molekül an den Wirkort zu bekommen“, erklärt Wenzel. Das Medikament soll vielmehr über den Kreislauf ins Gehirn gelangen. Der Vorteil: Im Verlauf kann die Therapie geändert werden, da auch ein anderes lichtaktivierbares Medikament an derselben Lichtquelle zum Einsatz kommen kann.

Fächerübergreifende Zusammenarbeit

Für das Projekt führt Michael Wenzel verschiedenste Disziplinen unter einem Dach zusammen. Beteiligt sind die Epileptologie, die neurobiologische Grundlagenforschung und die medizinische Chemie. „Auch wenn das Projekt auf einen Antragsteller ausgerichtet ist und ich gerade als Clinician Scientist das Bindeglied zwischen den Projektebenen darstelle, erfolgt die Konzeption und Synthese der erforschten Substanzen natürlich in Zusammenarbeit mit anderen, allen voran Prof. Christa Müller hier in Bonn“, sagt Wenzel. Er ist Mitglied im Transdisziplinären Forschungsbereich „Leben und Gesundheit“ der Universität Bonn. „Ein Einzelner kann die Expertise, die für die Umsetzung eines solchen Forschungsprojekts notwendig ist, kaum abdecken“, betont er.