Neues Verständnis der Gene kann zu einer neuen Sklerodermabehandlung führen

08. März 2018

Gepostet um 11:25hin Autoimmun, AutoimmunforschungbyANRF

Neue Erkenntnisse über die Funktionsweise von Genen geben Hoffnung auf eine Revolution in der Sklerodermabehandlung und -forschung. Sklerodermie (auch systemische Sklerose genannt) führt zu einer Versteifung des Bindegewebes und einer verminderten Bildung von Blutgefäßen im ganzen Körper, wodurch die Haut vernarbt und lebenswichtige Organe lebensgefährlich geschädigt werden können.

Während rheumatische Erkrankungen oft familiär gehäuft auftreten, ist Sklerodermie nicht auf ein fehlerhaftes Gen zurückzuführen. Stattdessen vermuten Wissenschaftler, dass die Krankheit auf subtile Fehler in der Art und Weise zurückzuführen ist, wie unsere Zellen die Gene ablesen. Forscher gehen davon aus, dass solche „epigenetischen“ Veränderungen die Genexpression stören, ohne die DNA-Sequenz zu verändern.

Mit finanzieller Unterstützung der Arthritis National Research Foundation hat Eliza PS Tsou, PhD, die Edward T. and Ellen K. Dryer Early Career Professor of Rheumatology an der University of Michigan ist, untersucht, wie die Epigenetik sowohl die Hautverdickung als auch die gestörte Blutgefäßbildung bei Sklerodermie beeinflusst.

„Ein neues Verständnis der Genexpression könnte die Art und Weise, wie wir Sklerodermie behandeln, völlig verändern“, sagt Dr. Tsou. „Die hohe Sterblichkeitsrate und die wenigen therapeutischen Möglichkeiten spiegeln unser mangelndes Verständnis der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen bei Sklerodermie wider. Unser Ziel ist es, die Krankheit zu verstehen und Angriffspunkte für die Sklerodermabehandlung und eine mögliche Heilung zu identifizieren.“

Wie können Forscher umweltbedingte oder externe Auslöser identifizieren, die bei anfälligen Personen zum Ausbruch der Sklerodermie führen? Was schaltet die Gene aus und ein?

Wie bei anderen entzündlichen Erkrankungen gibt es keine Heilung für Sklerodermie und nicht einmal eine anerkannte krankheitsmodifizierende Sklerodermiebehandlung. Die chronische Autoimmunerkrankung veranlasst den Körper, die Gelenke, die Haut und die inneren Organe – Lunge, Herz, Magen-Darm-Trakt und Nieren – anzugreifen, was oft lebensbedrohliche Folgen hat. Bisher hatten Forscher kein Glück bei der Entwicklung von Arzneimitteln für diese verheerende Krankheit, weil die Ursache der Krankheit so schwer fassbar ist.

„Was mein Projekt einzigartig macht, ist, dass ich zwei Zelltypen aus Hautbiopsien von Patienten isolieren kann“, sagt Dr. Tsou. „Einige Zellen stammen aus den Blutgefäßen, während andere die Verdickung der Haut verursachen. Anhand dieser Zellen können wir direkt untersuchen, warum sie krank sind, warum sie sich anders verhalten als gesunde Zellen, und die Signalwege oder Moleküle identifizieren, die ihr abnormales Verhalten verursachen. Sobald diese Zielmoleküle und Signalwege identifiziert sind, können wir nach Wegen suchen, um einzugreifen und zu sehen, ob unsere Strategie funktioniert, um diese kranken Zellen wieder normal zu machen.“

Dr. Tsou beschäftigt sich mit den epigenetischen Schlüsselfiguren, die die Haut versteifen und die Bildung von Blutgefäßen behindern. Ihr Labor ist eines der wenigen weltweit, das diese Blutgefäßzellen für die Forschung isolieren und züchten kann.“

„Während die Zellen, die die Haut verdicken, leicht zu isolieren sind, ist es schwieriger, die Blutgefäßzellen zu reinigen“, sagt Dr. Tsou, deren Forschung zeigte, dass eine Substanz namens HDAC5 die Blutgefäßbildung bei Sklerodermie blockiert. „Als wir die Expression von HDAC5 in Sklerodermiezellen verringerten, nahmen diese Zellen ihre normale Funktion wieder auf.“

Mit Hilfe von Next-Generation-Techniken zum Scannen der Gene in Blutgefäßzellen und Supercomputern zur Auswertung der Daten entdeckte sie ein Protein namens CYR61, das für die Funktion der Blutgefäßzellen bei Sklerodermie entscheidend ist und auch die Hautverdickung verlangsamt. Mit dem Stipendium der Arthritis National Research Foundation baut sie ihre bisherigen Forschungsarbeiten weiter aus.

„Wir vermuten, dass CYR61 bei Sklerodermie durch seine hautverdickungshemmenden und gefäßwachstumsfördernden Eigenschaften von Vorteil ist“, sagt Dr. Tsou, die von den Möglichkeiten einer potenziellen Arzneimittelentwicklung fasziniert ist. „Da CYR61 die Probleme der Blutgefäße und der Hautverdickung gleichzeitig angehen kann, ist es ein großartiger Kandidat für ein Medikament. Wir testen diese Hypothese, und bisher sind wir sehr zuversichtlich für die Zukunft.“

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