miRNA als Zielmoleküle gegen Stoffwechselkrankheiten

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert in den kommenden zwei Jahren das Projekt ComboMiR mit einer Million Euro.

Ziel ist es, MikroRNA als neue Ansatzpunkte für die Therapie von Stoffwechselkrankheiten zu nutzen. Koordiniert wird das Vorhaben am Helmholtz Zentrum München, wo rund 500.000 Euro verbleiben.

Diabetes ist eine der großen Volkskrankheiten in Deutschland – Schätzungen zufolge ist etwa jeder zehnte betroffen. Zwar lässt sich der Blutzuckerspiegel medikamentös kontrollieren, dennoch treten bei zahlreichen Patienten im späten Stadium Nerven- und Gefäßschäden auf, die sich bislang kaum verhindern und nur unzureichend therapieren lassen. „Betroffene Patienten sehen sich schließlich komplexen Medikationsplänen ausgesetzt, um gleichzeitig Blutzucker und -fette einzustellen und die Symptome der Spätschäden zu behandeln“, so Prof. Stephan Herzig, Direktor des Instituts für Diabetes und Krebs am Helmholtz Zentrum München, der das Projekt koordiniert.

Die Wissenschaftler haben nun eine Gruppe von MikroRNA (MiRs) identifiziert, die eine zentrale Rolle bei der Stoffwechselregulation spielt. MikroRNA sind eine Klasse von Molekülen, die aus kurzen Abfolgen von RNA-Bausteinen bestehen. Anders als bei der Proteinsynthese wird die RNA aber hier nicht für den Aufbau von Molekülen benötigt. Im Gegenteil: viele MiR sind in der Lage, den Aufbau von bestimmten Proteinen zu verhindern, indem sie die entsprechende Bauplan-RNA abbauen.

Die Ausschaltung einzelner solcher MiR durch Tough Decoys (TD)* führte im Experiment bereits zur Senkung von Blutzucker beziehungsweise Blutfetten. Durch gezieltes Design der TDs können parallel mehrere MiR mit einem TD-Molekül blockiert werden. Hierzu werden die Forscher die TD in biologisch abbaubare Transportvehikel verpacken, die es ermöglichen, MiR organspezifisch zu beeinflussen.

Ebenfalls an dem Projekt beteiligt sind die Universitätskliniken in Leipzig und Heidelberg. Durch die Nähe zur angewandten Medizin soll die klinische Relevanz anhand gut charakterisierter Patientenkollektive unmittelbar im Projekt demonstriert werden.

„Auf diese Weise könnten zukünftig individuell auf Patienten zugeschnitten mehrere Stoffwechselwerte mit einem einzelnen biologischen Präparat eingestellt werden“, erläutert Koordinator Herzig das Projektziel. „Dadurch besteht die Möglichkeit, die Behandlung und zur Vorbeugung von Diabetes und dessen Spätschäden substantiell zu verbessern.“

* Bei Tough Decoys (TD) handelt es sich um neuartige RNA-Oligonukleotide, die mittels spezifischer Bindesequenzen MikroRNA (MiR) neutralisieren können. Ihre spezielle räumliche Struktur erlaubt es, Antisense-Sequenzen für zahlreiche MiR in einem TD-Molekül zu kombinieren und damit gleichzeitig mehrere dieser regulatorischen RNA zu binden. Da TD unempfindlich gegen Abbau durch Nukleasen sind, erlaubt ihr Einsatz die dauerhafte Inhibition spezifischer MiR. Referenz: Haraguchi et al 2009