FTE-Erfolgsstorys - Epilepsie über die Hirngenetik in den Griff bekommen
Epilepsie ist die am häufigsten auftretende chronische Erkrankung des Zentralnervensystems. Sie ist in vielen Fällen resistent gegenüber Medikamenten. Das Epitargene-Projekt kam einige wichtige Schritte voran und half den Wissenschaftlern zu verstehen, wie es überhaupt zu Krankheiten wie Epilepsie kommen kann. Dieser Durchbruch wird möglicherweise in Behandlungen münden, die letztlich das Leben von Millionen Epileptikern verbessern könnten. Die "Plastizität" unseres Gehirns durchschauen Epilepsie ist eine Gehirnstörung, bei der die Betroffenen im Laufe der Zeit unter wiederholten Anfällen leiden. Krampfanfälle sind Schübe gestörter Hirnaktivität, die dramatische und plötzliche Verhaltensveränderungen verursachen können. Diese chronische neurologische Störung betrifft ein bis drei Prozent aller Menschen und viele Patienten sind gegen alle üblichen Antiepileptika auf dem Markt resistent. Einer der Gründe, warum das Gehirn immer noch eine Herausforderung für die Neurowissenschaftler darstellt, ist seine "Plastizität". Damit ist die Tatsache gemeint, dass es sich während des gesamten Lebens eines Menschen immerzu verändert. Unter neuronaler Plastizität versteht man die Fähigkeit der Nervenzellen, ihre biochemischen, strukturellen oder funktionalen Eigenschaften in Reaktion auf neue Erfahrungen zu verändern. Sie spielt eine ganz entscheidende Rolle im Gehirn. Die Neuronen verarbeiten und übertragen die Informationen mit Hilfe elektrischer und chemischer Signale über "Synapsen". Diese Verknüpfungsstellen ermöglichen den Nervenzellen die Weitergabe von Informationen. Die Wissenschaft weiß nun, dass die neuronale Plastizität fundamental wichtig für das Lernen und das Gedächtnis ist. Einige abnorme Formen der Plastizität könnten jedoch eine Erklärung dafür liefern, auf welche Weise Gehirnerkrankungen wie etwa Epilepsie entstehen. Einer der Mechanismen, der die Plastizität reguliert, ist die Modulation der Genexpression, der Prozess, bei dem die Informationen aus einem Gen zum Einsatz kommen. Diese Aktivität wird wiederum von regulatorischen Proteinen, den sogenannten "Transkriptionsfaktoren", gesteuert. Eines der Hauptziele des Epitargene-Projekts bestand deshalb darin, die molekulare Grundlage der bei Epilepsie beobachteten abnormalen Plastizität zu verstehen und die an diesem Prozess beteiligten Gene zu ermitteln. Bislang konnte das Projekt Anhaltspunkte in Bezug auf die Umstände finden, die zu Störungen im Gehirn führen könnten, durch die Krankheiten ausgelöst werden. Das Puzzle zusammensetzen "Dieses Projekt basiert auf der Annahme, dass viele Gene, die Effektorproteine (die biologische Aktivität regulierende Proteine) auf eine aberrante (bzw. abnormale) Plastizität kodieren, über eines der wichtigsten regulatorischen Proteine im Gehirn, den Serum-Response-Faktor (SRF), transkriptionell moduliert werden können", erklärt Projektkoordinatorin Dr. Katarzyna Kalita. "Bislang konnten mit einem globalen genomischen Screening eine Gruppe von Genen finden, die in Reaktion auf Anfälle durch SRF gesteuert werden." Das Team arbeitet nun an der Charakterisierung dieser Effektorproteine, um deren Rolle bei der neuronalen Plastizität im Ganzen zu durchschauen. Diese Arbeit könnte sich als ausschlaggebend für unser Verständnis der Epilepsie erweisen und den Wissenschaftlern eine echte Hilfe bei der Entwicklung von Strategien zur Reparatur verletzter neuronaler Verschaltungen sein. In dem Projekt steckt überdies das Potenzial auf eine Stärkung der europäischen Wettbewerbsfähigkeit, das in der Entwicklung von Patenten und der möglichen Lieferung neuartiger Medikamente für den weltweiten Markt besteht. "Die Entdeckung neuer Effektorproteine wird es uns ermöglichen, die dem Synapsenumbau zugrundeliegenden molekularen und zellulären Mechanismen unter die Lupe zu nehmen, die auch bei Epilepsie auftreten", bekräftigt Dr. Kalita. "Wir gehen davon aus, dass unsere Daten sowohl Einfluss auf das derzeitige Verständnis der Pathogenese von Epilepsie als auch auf die Entwicklung neuer therapeutischer Möglichkeiten haben werden, indem man gezielt aberrante plastizitätsbezogene Effektoren auswählt." Überdies bieten die bisher erzielten Resultate den Wissenschaftlern spannende neue Ansatzpunkte zur Erforschung chronischer neurologischer Störungen wie Epilepsie, Migräne und Morbus Parkinson. - Vollständige Bezeichnung des Projekts: "SRF target genes in epilepsy" - Projektakronym: Epitargene - Projektwebsite Epitargene - Projektreferenznummer: 230992 - Name/Land des Projektkoordinators: Nencki-Institut für Experimentelle Biologie der Polnischen Akademie der Wissenschaften, Polen - Gesamtprojektkosten 100 000 EUR - Beitrag der EK: 100 000 EUR - Projektbeginn/-ende: Juni 2009 bis November 2013 - Weitere Partnerländer: Polen