Ein medizinischer Durchbruch: Hoffnung für seltene mitochondriale Erkrankungen
Hast du jemals von mitochondrialen Erkrankungen gehört? Diese seltenen, aber schwerwiegenden Krankheiten, bei denen genetische Defekte die Energieproduktion der Zellen stören, könnten bald behandelbar sein. Forscher der Universität Göteborg haben eine bahnbrechende Entdeckung gemacht, die das Potenzial hat, das Leben vieler Betroffener drastisch zu verbessern.
Die Herausforderung mitochondrialer Krankheiten
Mitochondriale Erkrankungen, die durch Mutationen im POLG-Gen verursacht werden, sind in ihrer Schwere sehr unterschiedlich. Bei kleinen Kindern können sie schnell zu Hirnschäden und lebensbedrohlichen Leberproblemen führen, während andere im späteren Kindesalter unter Muskelschwäche, Epilepsie und Organversagen leiden. Das POLG-Gen ist für die Produktion von DNA-Polymerase Gamma verantwortlich, einem Enzym, das die mitochondriale DNA kopiert. Ohne ein funktionierendes Enzym können die Mitochondrien nicht normal arbeiten, was zur Folge hat, dass sie die Zellen nicht mit ausreichend Energie versorgen können.
Ein bahnbrechender Fortschritt
Die Professoren Maria Falkenberg und Claes Gustafsson von der Sahlgrenska Akademie an der Universität Göteborg haben eine Studie geleitet, die kürzlich im renommierten Fachjournal Nature veröffentlicht wurde. Sie demonstrieren, dass die Molekül PZL-A die Funktion der mutierten DNA-Polymerase Gamma wiederherstellen und die Synthese von mitochondrialer DNA in Zellen von Patienten verbessern kann. Dies steigert die Fähigkeit der Mitochondrien, die Zelle mit Energie zu versorgen (Falkenberg & Gustafsson, 2023).
Claes Gustafsson betont: „Dies ist ein Durchbruch, da wir zum ersten Mal zeigen können, dass ein kleines Molekül die Funktion einer defekten DNA-Polymerase verbessern kann. Unsere Ergebnisse ebnet den Weg für eine völlig neue Behandlungsstrategie.“
Vom Labor zur Medikation
Mehr als zwanzig Jahre Grundlagenforschung führten zur Entdeckung von PZL-A. Das Molekül wurde nach der Analyse von Hunderten chemischer Verbindungen in Zusammenarbeit mit Pretzel Therapeutics identifiziert. Bisher wurde das Molekül in Zellen von Patienten sowie in Tiermodellen untersucht. Sebastian Valenzuela, Doktorand an der Sahlgrenska Akademie, hat die Struktur des Moleküls analysiert, einschließlich mittels Kryo-Elektronenmikroskopie. Er erklärt: „Wir zeigen genau, wo das Molekül bindet, zwischen zwei getrennten Ketten des Enzyms. Die Bindungsstelle ist extrem spezifisch, was uns hilft zu verstehen, wie das Enzym funktioniert und wie wir es beeinflussen können“ (Valenzuela, 2023).
Pretzel Therapeutics plant bald den Beginn von Phase-I-Studien mit einer verfeinerten Version des Moleküls, um dessen Sicherheit an gesunden Freiwilligen zu testen. Da ein Mangel an mitochondrialer DNA auch bei anderen mitochondrialen, altersbedingten und neurodegenerativen Krankheiten zu beobachten ist, könnten Substanzen ähnlich wie PZL-A breitere therapeutische Verwendung finden.
Fazit
Die Entdeckung und Entwicklung von PZL-A markiert einen potenziell revolutionären Fortschritt in der Behandlung mitochondrialer Erkrankungen. Durch die spezifische und zielgerichtete Wirkungsweise bietet PZL-A nicht nur Hoffnung für Patienten mit POLG-assoziierten Krankheiten, sondern könnte auch in der Therapie anderer verwandter Erkrankungen eine wichtige Rolle spielen. Wie oft bei wissenschaftlichen Durchbrüchen, steht noch viel Arbeit bevor, aber die Richtung, die die Forschung eingeschlagen hat, verspricht vielversprechende Möglichkeiten für die Zukunft.
Referenzen:
- Falkenberg, M. & Gustafsson, C. (2023). Nature.
- Valenzuela, S. (2023).
