Forscher sind einem wirksamen Heparanase-Inhibitor einen Schritt näher gekommen

Wissenschaftler der University of Illinois Chicago (UIC), USA, haben zusammen mit Kollegen der University of Georgia, USA, und der Universität Utrecht, Niederlande, ein Molekül gefunden, das die Heparanase-Aktivität im Zusammenhang mit dem Herpes-Simplex-Virus hemmen kann und die Ausbreitung des Virus bei Tests an menschlichen Zellen verringert. Die Wirkung wurde an Hornhautzellen getestet. 

Das zelluläre Protein Heparanase spielt eine wichtige Rolle bei der Ausbreitung von Krankheiten im menschlichen Körper. Aus diesem Grund sind Forscher auf der Suche nach einem wirksamen Heparanase-Hemmer.

„Wir haben gezeigt, dass der Inhibitor gegen das Herpesvirus wirkt, aber er hat das Potenzial, bei allen Arten von Krankheiten eingesetzt zu werden“, erörtert Prof. Deepak Shukla, Marion H. Schenk Esq. Professor für Alternsforschung an der UIC und zusammen mit Geert-Jan Boons von der University of Georgia Mitverfasser der Studie. Die Ergebnisse der neuen Forschungsarbeit wurden im Fachjournal „Angewandte Chemie“ veröffentlicht.

Die Aufgabe von Heparanase besteht darin, Heparansulfat abzubauen, ein Molekül, das einen Teil des strukturellen Gerüsts unserer Zellen bildet. Dies ist ein wichtiger Prozess. Denn er setzt verschiedene Moleküle frei, die sich in der Zellstruktur verfangen haben und für biologische Prozesse an anderen Stellen im Körper benötigt werden. Die Forscher vergleichen diesen stark regulierten Prozess mit einer “kontrollierten Demolierung”.

Wenn Heparanase abnormal funktioniert, beginnt sie mit einem schnellen Abbau des Heparansulfats. Das kann zu einer verstärkten Ausbreitung von Virus- oder Krebszellen führen, die aus der Zellstruktur freigesetzt werden. „Die Expression schießt in die Höhe und verursacht Chaos“, so Shukla. „Genau das muss man blockieren.“

Tejabhiram Yadavalli, Assistenzprofessor für Augenheilkunde und Sehwissenschaften an der UIC und Mitautor der Studie erklärt, dass es sich jedoch als schwierig erwiesen habe, ein Molekül zu finden, das dies auf sichere Weise tut.

Heparanase spielt bei der Pro-Überlebens-Aktivität der Zelle eine Schlüsselrolle, so dass ihre Hemmung zu Toxizität führen kann. Das Molekül, das das Forscherteam identifiziert hat, erwies sich bei Tests an Zellen als nicht toxisch, wie Yadavalli versichert. Heparanase-Inhibitoren sind zudem oft eine Form des Medikaments Heparin, das ein Antikoagulans ist. Das Team verwendete in seiner Studie ein Molekül auf Heparinbasis. Die Wissenschaftler konnten aber dessen gerinnungshemmende Eigenschaften entfernen, so dass es in dieser Hinsicht sicher war.

Die Forschenden konzentrierten sich auf die Wirkung der Moleküle auf das Herpesvirus im Auge, indem es sie an Hornhautzellen testete. Eine Infektion mit dem Virus im Auge eines Menschen kann zu einer geschwürartigen Erkrankung oder sogar zur Erblindung führen. Frühere Arbeiten von Shukla und seinen Kollegen haben gezeigt, dass Heparanase eine Schlüsselrolle bei Herpesinfektionen spielt. Deshalb ist dieses Virus ein ideales Testmedium für Heparanase-Inhibitoren.

Es ist noch viel Forschungsarbeit notwendig, bevor dieses Molekül für klinische Behandlungen eingesetzt werden kann. Nach Ansicht der Wissenschaftler ist es jedoch ein wichtiger Schritt in diese Richtung. Sobald ein ungiftiger Heparanase-Inhibitor für den klinischen Einsatz gefunden ist, „wird er vielen Menschen eine Menge Leid ersparen“, fügt Yadavalli abschließend hinzu.