Idiopathische Lungenfibrose: Blockade eines wenig bekannten Proteins gibt neue Hoffnung

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Wissenschaftler haben ein bisher nicht berücksichtigtes Protein – Epac1 – als einen Haupttreiber der idiopathischen Lungenfibrose (IPF) identifiziert.

Die Entdeckung der Forschenden von der Icahn School of Medicine (USA), das Ergebnis von Analysen an Zellkulturen, präklinischen Modellen und Proben menschlichen Lungengewebes, zeigt, dass eine Blockade von Epac1 die Progression der Erkrankung bremsen kann. Die jüngst im „European Respiratory Journal“ publizierten Forschungsergebnisse könnten einer neuen Medikamentenklasse den Weg ebnen, mit der Patienten geholfen werden könnte, die an der derzeit noch unheilbaren IPF leiden.

„Was uns motivierte, ist der dringende Bedarf an neuen Therapien“, erklärt die korrespondierende Autorin der Publikation, Pharmakologie-Professorin Lahouaria Hadri von der Icahn School of Medicine. „Wir haben uns auf Epac1 konzentriert, weil wir den Verdacht hatten, dass dieses wenig bekannte Protein in fibrotischen Lungen möglicherweise mehr Schaden anrichtet, als bisher gedacht. Und es stellte sich heraus, dass dies tatsächlich der Fall ist.“

Negative Rolle von Epac1 bei IPF erstmals nachgewiesen

Die Untersuchungen an Lungengewebe von IPF-Patienten sowie an Zell- und Mausmodellen ergaben, dass Epac1 in fibrotischen Lungen signifikant überaktiv ist. Wurde im Mausmodell Epac1 durch Genmanipulation entfernt oder die Mäuse beziehungsweise die Schnitte menschlichen Lungengewebes mit dem Small Molecule AM-001 behandelt, war eine deutliche Reduktion der Narbenbildung zu beobachten. „Erstmals konnte gezeigt werden, dass Epac1 bei der IPF eine negative Rolle einnimmt und dass eine gezielte Bekämpfung mit einem Wirkstoff helfen kann“, berichtet Hadri. „Als besonders ermutigend haben wir empfunden, dass dieser protektive Effekt in allen Modellen, in denen wir ihn getestet haben, erkennbar war – von Zellen über Mäusen bis hin zu menschlichem Lungengewebe.“

AM-001 blockiert ein Schlüsselprotein (Epac1), das ein weiteres Protein (FoxO3a) vor dem Abbau schützt. Es unterbindet außerdem mehrere schädliche Signale, die bei IPF zur Vernarbung der Lunge führen, und trägt so zur Verringerung von Lungenschäden bei. (Grafik: © Hadri, et al., European Respiratory Journal)

Als wichtig heben die Autoren auch hervor, dass ihre Untersuchungen die Epac1-Aktivität mit einem anderen biologischen Prozess, der Neddylierung, in Verbindung bringen konnten. Man nimmt an, dass dieser bei der IPF an der Proteinregulierung beteiligt ist. Diese Entdeckung eröffnet einen neuen Weg für das Verständnis der molekularen Grundlagen der Erkrankung, erklären die Wissenschaftler.

Weitere Untersuchungen an ausgefeilteren Modellen und anderen Lungenzelltypen

Nun sind die neuen Forschungsergebnisse zwar ermutigend, doch die Forschenden warnen, dass es sich um eine präklinische Studie handelt – man habe noch viel Arbeit vor sich, so beispielsweise Untersuchungen in größeren Tiermodellen und schließlich klinische Studien. Erst dann könnten Epac1-Inhibitoren wie AM-001 möglicherweise zu einer Therapie für IPF-Patienten entwickelt werden. Als nächsten Schritt plant die Forschergruppe, AM-001 in weiter entwickelten Modellen zu testen und seine Auswirkungen unter anderem auf andere Lungenzelltypen zu bewerten.

„Diese Untersuchung legt den Grundstein für eine völlig neue Behandlungsstrategie“, unterstreicht Hadri. „Wenn diese erfolgreich ist, würde das für Patienten mit IPF einen großen Unterschied machen, wo es bislang nur wenige Optionen gibt.“ So könnte ein langsameres Voranschreiten oder sogar ein Stopp der Erkrankung Betroffenen mehr Lebenszeit und -qualität geben.