Magnetfelder reaktivieren geschädigte Motoneuronen

ALS ist eine bislang unheilbare Erkrankung, bei der die Motoneuronen stark geschädigt werden. Ein interdisziplinäres Team am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) konnte im Zellversuch nachweisen, dass Magnetfelder gestörte Motoneuronen wiederherstellen können. Dies könnte den Forschern zufolge die Grundlage für einen neuen Therapieansatz zur Heilung neurodegenerativer Erkrankungen sein.

Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine unheilbare Erkrankung der Motoneuronen, die in der Regel innerhalb von zwei bis fünf Jahren zum Tod führt. Bisher gibt es keine erfolgreiche Therapie.

Thomas Herrmannsdörfer, Abteilungsleiter am Hochfeld-Magnetlabor Dresden (HLD) des HZDR arbeitet eng mit dem Mediziner Prof. Richard Funk zusammen. Gemeinsam mit Kollegen der Universitäten in Dresden und Rostock haben sie ein Forschungsteam aus den Bereichen Physik, Medizin, Biologie und Biotechnologie zusammengestellt, um die therapeutische Wirkung von Magnetfeldern auf gestörte Motoneuronen zu untersuchen. Seitens HZDR war neben dem HLD das Zentrum für Radiopharmazeutische Tumorforschung (ZRT) am Projekt beteiligt.

In einem ersten Schritt haben Zellbiologen Hautzellen sowohl von Gesunden als auch von ALS-Patienten zu Motoneuronen umprogrammiert. Diese wurden in einem weiteren Schritt von Forschenden um Dr. Arun Pal (HZDR) in Petrischalen über unterschiedliche Zeiträume verschieden starken Magnetfeldern ausgesetzt. Auch weitere Parameter der Magnetfelder wie Frequenz, Ausrichtung und Wellenform wurden variiert. „In den zahlreichen Versuchsreihen konnten wir zeigen, dass die Motoneuronen von ALS-Patienten auf die Magnetfelder ansprechen“, fasst Pal die Ergebnisse zusammen. „Der bei ALS-Zellen gestörte axonale Transport der Mitochondrien und anderer Organellen wird durch die Stimulation mit Magnetfeldern reaktiviert. Außerdem kann die axonale Regeneration – also die Fähigkeit, wieder zu wachsen und sich zu vernetzen – wiederhergestellt werden.“ Untersucht haben die Forschenden dies mittels Live-Cell-Imaging und zellbiologischer Methoden. Gleichzeitig konnte das Team zeigen, dass gesunde Zellen durch die Stimulierung nicht geschädigt werden.

Für Herrmannsdörfer und sein Team sind die vorliegenden Ergebnisse zwar ein Meilenstein, trotzdem relativiert er: „Wir verstehen diese In-vitro-Ergebnisse als ermutigenden Ansatz auf dem Weg zu einer möglichen Therapie bei ALS und anderen neurodegenerativen Erkrankungen. Wir wissen aber auch, dass es detaillierte Folgestudien braucht, um unsere Ergebnisse zu untermauern.“

In einem nächsten Schritt planen die Wissenschaftler nun Langzeit- und In-vivo-Studien, um das therapeutische Potenzial von Magnetfeldbehandlungen weiter auszubauen. Diese beinhalten unter anderem die Untersuchung der optimalen technischen Parameter des angelegten Magnetfeldes. Daneben wollen sie das Verständnis der zellulären Reaktion auf die verschiedenen magnetischen Stimuli vertiefen und damit auch die zugrunde liegenden Mechanismen besser verstehen. Dabei werden sie auch untersuchen, wie Zellveränderungen anderer neurodegenerativer Erkrankungen wie beispielsweise Parkinson, Chorea Huntington und Alzheimer auf die Stimulation mit Magnetfeldern reagieren. Langfristig planen die Wissenschaftler klinische Pilotstudien mit speziellen Geräten für Magnetstimulationen.