Wissenschaftler entdecken Zusammenhang zwischen Mastergen und neurodegenerativen Erkrankungen
Ein Blick in die Tonne zeigt: Müll gibt es in allen denkbaren Formen und Größen. Auch die Zellen, die lebensbestimmenden Funktionseinheiten unseres Körpers, produzieren "Müll" - Ablagerungen, Zelltrümmer und funktionsgestörte Elemente -, die der Körper irgendwie loswerden muss. Störungen bei der Entsorgung dieser Abfallprodukte können verschiedene neurodegenerative Erkrankungen im Erwachsenenalter wie zum Beispiel Morbus Parkinson sowie seltene genetische Krankheiten bei Kindern auslösen. Bei den letztgenannten Erkrankungen handelt es sich um die sogenannten lysosomalen Speicherkrankheiten wie etwa Morbus Fabry und Morbus Batten. Nun hat ein internationales Wissenschaftlerteam, das teilweise durch Finanzmittel des Europäischen Forschungsrats (ERC) innerhalb des Siebten EU-Rahmenprogramms (RP7) finanziert wurde, ein Mastergen entdeckt, das sowohl die Lysosomen, die die Zelltrümmer aufbrechen, sowie die zellulären Kompartimenten steuert, die das Material verkapseln und mit den Lysosomen verschmelzen, um die Ablagerungen vollständig entsorgen zu können. Die im Fachjournal Science vorgestellten Ergebnisse weisen die Richtung zur Entwicklung neuer Wege hin zur Bekämpfung dieser Krankheiten, die Jung und Alt zu schaffen machen. "Das Mastergen (Transkriptionsfaktor EB oder TEFB) steuert die Funktion der Lysosomen (zelleigener Organellen, die die Abfallprodukte und Zelltrümmer aufbrechen) sowie die Funktion der Autophagosomen [der zellulären Kompartimenten]", erläutert der leitende Autor der Studie, Dr. Andrea Ballabio vom Telethon Institute of Genetics and Medicine (TIGEM) in Neapel, Italien, und Professor für Molekular- und Humangenetik am Baylor College of Medicine (BCM) sowie am Texas Children's Neurological Research Institute (NRI) in den USA. "Defekte in diesem Prozess spielen gleichermaßen bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson eine Rolle." Professor Ballabio vergleicht die Autophagosomen mit "Müllautos", die den Abfall, den sie abholen, zu den Lysosomen bringen, die ihn "verbrennen". Dieses einzelne Mastergen mit der Fähigkeit, diese Aktivität zu steuern, sei "eines der wenigen Beispiele für eine koordinierte Regulierung von zwei zellulären Kompartimenten", betont er. Die Forscher hatten bereits ermittelt, dass TEFB die Erschaffung und Entwicklung von Lysosomen reguliert, wodurch deren Anzahl wirksam erhöht wird. Für sie stand nun die Frage herauszufinden, wie das Gen eingesetzt werden könnte, um die Fähigkeit der Zelle zur Entsorgung von Abfall zu verbessern. Der entscheidende Zusammenhang bestand darin, für mehr Autophagosomen zu sorgen. "Wir dachten erst, es hätte keinen Sinn, für mehr Müllverbrennungsanlagen zu sorgen, wenn wir nicht auch die Anzahl der Müllautos vergrößern könnten", wie Professor Ballabio anschaulich erklärt. TEFB steuert nach Aussage der Forscher allerdings beide Aktivitäten. In einem Kommentar zu der Forschungsarbeit bilanziert Hauptautor Dr. Carmine Settembre, ebenfalls tätig am TIGEM, BCM und NRI: "Dieses Wissen ebnet den Weg zur Entwicklung von Medikamenten, um den Prozess zu aktivieren." Professor Ballabio weiter dazu, wie brillant ein Werkzeug wie dieses Gen sei: "Durch die Modulierung der Aktivität eines einzelnen Gens können wir die Aktivität einer Vielzahl anderer Gene auslösen, die in den Abbauprozess verwickelt sind." An dieser Studie arbeiteten außerdem Forscher des Cambridge Institute for Medical Research der University of Cambridge im Vereinigten Königreich mit. NRI-Direktorin Dr. Huda Zoghbi kommentiert die transatlantische Kooperation folgendermaßen: "Zusammenarbeit ist der beste Weg, um Entdeckungen zu beschleunigen und die Suche nach Möglichkeiten der Beeinflussung neurologischer Erkrankungen voranzubringen. Diese Partnerschaft zwischen NRI, BCM und dem Telethon Institute of Genetics and Medicine ist ein ausgezeichnetes Beispiel für die Kraft der Kooperation."Weitere Informationen unter: Europäischer Forschungsrat: http://erc.europa.eu/ Science: http://www.sciencemag.org/ Telethon Institute of Genetics and Medicine (TIGEM): http://www.tigem.it/
Länder
Italien, Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten