Echtzeit-Bildgebung des Gehirns für die Alzheimer-Diagnose
Altersbedingte neurodegenerative Krankheiten wie Alzheimer nehmen ständig zu und wirken sich negativ auf die Lebensqualität von Patienten und deren Familien aus. Die Ätiologie der Erkrankung wurde auf fehlgefaltete Proteinmoleküle, die als Amyloide bezeichnet werden, zurückgeführt, die sich im Hirn ansammeln und die normalen zellulären Funktionen beschädigen. Die Blut-Hirn-Schranke erschwert die Wirksamkeit von Therapien, weil sie den Zugang zum Gehirn und zum zentralen Nervensystem einschränkt. Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts "Luminescent polymers for in vivo imaging of amyloid signatures" (LUPAS) haben daran gearbeitet, neuartige Agenzien und Bildgebungsmethoden zu entwickeln. Sie haben Reportermoleküle basierend auf lumineszierenden, konjugierten Polymeren verwendet, die als lumineszierende konjugierte Polythiophene (LCPs) bezeichnet werden. Umfassende Informationen zu den Zielen und Ergebnissen des LUPAS-Projekts sind auf der Projekt-Website verfügbar. Wenn es um das Targeting von Proteinaggregaten geht, sind LCPs mit ihrer Lumineszenz hoch selektiv und spezifisch, wodurch sie sich für Bildgebungszwecke ideal eignen. LCPs wurden zudem wegen ihrer therapeutischen Wirksamkeit in Erwägung gezogen, da sie die Blut-Hirn-Barriere überwinden können und sich wie strukturelle Chamäleons verhalten. Anders ausgedrückt können sie bei der Bindung an Amyloidziele unterschiedlicher Struktur ihre Form und Farbe ändern. Das LUPAS-Konsortium hat aus einer Bibliothek chemisch definierter Oligothiophene 20 neuartige anionische LCPs für die selektive Identifizierung von Proteinablagerungen ausgewählt. Für die nicht-invasive Bildgebung musste das Konsortium die Magnetresonanztomographie (MRT) verwenden. Um das MR-Signal zu erhöhen, verwendeten die Wissenschaftler zielgerichtete Kontrastmittel basierend auf paramagnetischen und superparamagnetischen Nanopartikeln und Nanokomplexen. Die Konjugation dieser Agenzien an LCPs wurde von LUPAS erreicht, und diese neuartigen multimodalen Agenzien zeigten sowohl in-vitro als auch in-vivo ein viel versprechendes Amyloid-Targeting. Die Arbeit an Gewebeschnitten und Zellkulturen hat gezeigt, dass LCPs Prionaggregate stabilisiert und ihre Infektiosität reduziert haben. Dieser Einblick hat neue Wege für das therapeutische Targeting von Prionkrankheiten eröffnet. Die von LUPAS entwickelten LCPs bieten eine intelligente Möglichkeit für das Targeting von fehlgefalteten Protein- oder Amyloidläsionen, wie sie bei neurodegenerativen Erkrankungen zu finden sind. Ihre Implementierung in der klinischen Praxis würde den enormen Bedarf an quantitativen Techniken adressieren, der eine Diagnose und Behandlung dieser Krankheiten ermöglichen kann.
