Ionenkanäle im Fokus

15. Mai 2019

LMU-Wissenschaftler erforschen im Rahmen einer neuen Studie Ursachen und mögliche neue Therapien der Kinderdemenz.

Der Pharmakologe Christian Grimm (li.) und der Neurobiologe Dominik Paquet wollen gemeinsam neue Therapieansätze für NCL erforschen. (Fotos: LMU)

Die Neuronale Ceroid Lipofuszinose – kurz NCL – ist die häufigste Form der Kinderdemenz. Rund 700 Kinder sind in Deutschland von der Krankheit betroffen – weltweit 70.000. Die Kinder erblinden zunächst und verlieren dann zunehmend weitere kognitive und motorische Fähigkeiten, bis sie schließlich sterben. Ursache der bisher unheilbaren erblichen Stoffwechselkrankheit sind Fehlfunktionen bestimmter Zellorganellen, der sogenannten Lysosomen. Der LMU-Pharmakologe Christian Grimm gehört zu den europaweit führenden Experten für die Untersuchung von Stoffwechselprozessen in Lysosomen mithilfe der sogenannten Patch-Clamp-Technik. Gemeinsam mit dem Neurobiologen Dominik Paquet vom Institut für Schlaganfall- und Demenzforschung will er nun im Rahmen des Projekts “Novel therapeutic strategies for rare diseases with endolysosomal dysfunction” das therapeutische Potenzial bestimmter Ionenkanäle in den Lysosomen untersuchen und neue therapeutische Angriffspunkte für NCL und andere lysosomale Stoffwechselkrankheiten identifizieren. Die in Hamburg ansässige gemeinnützige NCL-Stiftung unterstützt das Projekt mit rund 86.000 Euro.

Lysosomen sind die kleinsten Zellorganellen und hauptsächlich für den Abbau von Biomolekülen zuständig. Sie können nur dann korrekt arbeiten, wenn die Ionen-Konzentration innerhalb des Lysosoms richtig eingestellt ist. Ionenkanäle, durch die geladene Teilchen durch die Vesikelmembran geschleust werden, nehmen dabei eine Schlüsselposition ein. Ziel des neuen Projektes ist es, die Eignung solcher Ionenkanäle als Zielstruktur für neue Behandlungsansätze zu untersuchen. „Mithilfe der Patch-Clamp-Technik können wir einzelne Kanäle ansteuern und möglicherweise selektiv beeinflussen, um die korrekte Ionen-Konzentration wiederherzustellen“, sagt Grimm. Das lysosomale System spielt nicht nur bei NCL, sondern auch bei zahlreichen anderen Erkrankungen eine wichtige Rolle, unter anderem auch bei Altersdemenzen. Bei den meisten Patienten, die an Altersdemenz leiden, ist zwar keine klare genetische Ursache bekannt. Aber es gibt bei diesen Demenzen auch seltene Formen, die durch spezifische Veränderungen in einem einzelnen Gen verursacht werden. Deshalb sollen zusätzlich zu NCL in dem Projekt auch Zellmodelle zur Altersdemenz untersucht werden. Für die Zellmodelle wird Dominik Paquet mithilfe der CRISPR/Cas-Technologie spezifische Genmutationen in induzierte pluripotente Stammzellen einführen, um daraus Neuronen und andere Hirnzellen zu generieren, die die krankheitsverursachenden Mutationen und damit auch entsprechende phänotypische Merkmale tragen. Mittels Modulatoren verschiedener endolysosomaler Ionenkanäle soll dann versucht werden, die krankheitsrelevanten Phänotypen zu korrigieren.
Ziel der NCL-Stiftung ist es, die Erforschung der NCL voranzutreiben und vielversprechende innovative Projekte zu unterstützen. Mit der Förderung für das neue Projekt wird anteilig eine Doktorandenstelle finanziert.

Quelle: LMU