Grundlagenforschung

COPD: Suche nach neuen Therapieansätzen

05. Nov 2020

Forschende des Helmholtz Zentrums München sind einem neuen Therapieansatz bei COPD (chronisch obstruktiver Lungenkrankheit) auf der Spur. In einer Publikation im Fachjournal Nature stellen sie einen Ansatz vor, der im Tiermodell Schäden am Lungengewebe unterbinden und die Regeneration des Gewebes anregen konnte.

Mikroskopaufnahme (fluoreszent) von Lungenzellen.

© Helmholtz Zentrum München

Grundlage der aktuellen Untersuchung bildete eine Studie aus dem Jahr 2009, in der es Forschenden des Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) gelungen war, chronische Entzündungen und Vernarbungen (Fibrose) in der Leber zu verhindern. Dafür blockierten sie den sogenannten Lymphotoxin-Beta-Rezeptor-Signalweg in der Leber. Dieser ist für die Aktivierung und Organisation von Immunzellen verantwortlich und führt so zu den oben beschriebenen Schäden in der Leber.

Auch in der Lunge spielt der Rezeptor eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von Krankheiten. So war bereits bekannt, dass sich durch seine Aktivierung in der Lunge bestimmte Strukturen bilden, sogenannte tertiäre Follikel, die für das Fortschreiten von COPD von Bedeutung sind.

Ziel der aktuellen Studie war es also, noch genauer herauszufinden welche Funktion der Lymphotoxin-Beta-Rezeptor und seine Signalwege bei COPD spielen und ob sie für therapeutische Zwecke genutzt werden können. Die Forschenden blockierten dafür die Signalwege des Rezeptors in den Lungen eines Mausmodells, das COPD-typische Zellveränderungen in der Lunge zeigt.

Zellschäden unterbunden und Regeneration angeregt

Tatsächlich konnte dieser Ansatz die Bildung tertiärer Follikel und in Folge das Absterben von Lungenzellen verhindern. Überraschenderweise regte die Signalblockade außerdem das Lungengewebe zur selbstständigen Regeneration an.

Weitere Analysen ergaben, dass die Regeneration durch bestimmte molekulare Signale, sogenannte Wnt-Signale, in den geschädigten Lungenzellen angestoßen wird. Die Signale werden automatisch aktiviert, sobald der Lymphotoxin-Beta-Rezeptor blockiert wird. Nach Aussage der Autoren sind Wnt-Signalwege für die Lungenentwicklung normalerweise essentiell. Bei COPD seien sie allerdings abgeschaltet, weshalb sich die Lunge nicht selbst reparieren und regenerieren könne. In früheren Experimenten konnte man bereits nachweisen, dass die Reaktivierung der Wnt-Signalwege in Mäusen zur Reparatur der Lunge führt.

Ziel der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ist es nun, einen Lymphotoxin-Beta-Rezeptor-Blocker zu entwickeln, um Entzündungen und den Zelltod von Lungenzellen zu verhindern. Durch die gleichzeitige Aktivierung der Wnt-Signale könnte der Blocker dann auch die Regeneration des Lungengewebes anregen. Ob die Ergebnisse auf den Menschen übertragbar sind, müssen weitere Untersuchungen zeigen. Erste präklinische Experimente weisen bereits darauf hin, dass sich die Signale des Rezeptors in menschlichen Lungenproben identisch zu den Signalwegen in der Maus verhalten. 

Quellen:
Conlon et al.: Inhibition of LTβR-signaling activates Wnt-induced regeneration in lung. In: Nature, 2020 DOI: 10.1038/s41586-020-2882-8

Helmholtz Zentrum München: Aussichtsreicher Therapieansatz gegen COPD. Pressemeldung vom 04.11.2020 


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