Forschungsansätze

Ermutigende Entwicklungen gibt es bei der nichtmedikamentösen Therapie: Ärzte des Universitätsklinikums Ulm haben ein minimalinvasives Verfahren für besonders stark geschädigte Lungenbereiche entwickelt, das die Lungenfunktion durch winzige, wie Regenschirme aussehende Ventile (endobronchiale Ventile) verbessern kann. Die in den überblähten Lungenbereichen eingelagerte Luft kann dank der Ventile entweichen während der Zustrom von Luft in diese Bereiche verhindert wird.

Hoffnung weckt ein weiterer neuer Ansatz: Bislang ist die Fachwelt davon ausgegangen, dass die Schäden beim Lungenemphysem irreversibel sind. Forscher des Münchner Lungenforschungszentrum Comprehensive Pneumology Center (CPC) haben nun am Mausmodell herausgefunden, dass der Verlust an Lungengewebe reparabel ist, wenn der sogenannte WNT-Signalweg künstlich aktiviert wird.


Palifermin erhält Alveolenwände

Das Medikament Palifermin ist bislang zur Behandlung schwerer Mundschleimhautentzündungen zugelassen. Ein Wissenschaftlerteam des Forschungszentrums Borstel, der Universitäten Gießen und Marburg sowie des Helmholtz Zentrums Münchens untersuchten in einer gemeinsamen Studie, inwieweit der Wirkstoff auch beim Lungenemphysem einsetzbar ist. Es gelang ihnen an Mäusen mit Lungenemphysem, mit Hilfe von Palifermin die fortschreitende Zerstörung der Alveolen aufzuhalten und möglicherweise sogar zerstörte Lungenbläschen wieder herzustellen. In der Folge verbesserte sich die durch das Lungenemphysem eingeschränkte Atmung der Mäuse nachweisbar.

Der Wirkstoff Palifermin, ein humaner Keratinozyten-Wachstumsfaktor (KGF), erhöht unmittelbar die regenerative Fähigkeit des Epithelgewebes. Über mehrere andere, durch das Epithel selbst gebildete Wachstumsfaktoren fördert der KGF auch indirekt die Erhaltung bzw. Reparatur der übrigen Baubestandteile der Alveolenwände. In weiteren Studien muss nun geklärt werden, ob dieser Erfolg sich auch auf einen Therapieeinsatz für den Menschen übertragen lässt.

Bei Alpha1-Antitrypsin-Mangel – Kombination aus Gen- und Stammzelltherapie

Der Alpha1-Antitrypsin-Mangel entsteht durch einen Defekt im Alpha1-Antitrypsin-Gen. Das in den Leberzellen gebildete Alpha1-Antitrypsin ist nicht in der Lage seine Aufgaben, überschießende Abwehrreaktionen beispielsweise in den Lungen zu verhindern, auszuführen. So kann infolge eines Alpha1-Antitrypsin-Mangels ein Lungenemphysem entstehen. Beim gesunden Menschen wird das Protein ins Blut abgegeben. Ist das Protein dagegen defekt, lagert es sich in den Leberzellen ab. Die Leberzellen werden geschädigt, es kommt zur chronischen Leberentzündung und bei fast jedem Zweiten zur Leberzirrhose. Ein Therapieansatz muss nun sowohl die Bildung eines Emphysems als auch die Einlagerung des Proteins in die Leberzellen verhindern.

Britische Forscher haben deshalb induzierte pluripotente Stammzellen (IPS-Zellen) aus Fibroblasten von an einem Alpha1-Antitrypsin-Mangel leidenden Mäusen hergestellt. Da es sich um körpereigene Zellen der Mäuse handelt, tragen sie den Gendefekt. Mithilfe einer speziellen Gentherapie gelang es den Wissenschaftlern das defekte Gen herauszuschneiden und die korrekte Version einzubauen („genetisches Copy and Paste“). Nachdem die iPS-Zelle ausdifferenziert und den Mäusen jene Zellen mit den geringsten Schäden eingepflanzt wurden, stellten sie Alpha1-Antitrypsin her. Inwieweit sich diese Methode auch zur Anwendung beim Menschen eignet, müssen weitere Studien zeigen.

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