Bisher keine Therapie für klinische Anwendungen
Verletzungen oder Erkrankungen von Nerven im Zentralnervensystem führen zu lebenslangen Behinderungen, wie Querschnittslähmung durch eine Schädigung des Rückenmarks oder Erblindung nach einer Verletzung des Sehnervs. „Nervenregenerationstherapien für klinische Anwendungen sind noch nicht verfügbar“, betont Dietmar Fischer. Denn Nervenfasern – sogenannte Axone – produzieren entweder gar keine Proteine, die für ihre Regeneration essentiell sind, oder sie produzieren nicht genug davon. „Wenn wir solche Proteine identifizieren und ihre Produktion mittels Gentherapie auslösen würden, stünden uns neuartige, anwendbare Methoden zur Nervenregeneration zur Verfügung“, sagt Fischer.
Diesem Ziel ging sein Team einen Schritt näher, als es entdeckte, dass das Muskel-LIM-Protein (MLP), das beispielsweise im Herzen eine entscheidende Rolle spielt, unter bestimmten Bedingungen auch in den Nervenzellen des Zentralnervensystems produziert wird.
MLP stabilisiert Strukturen in Wachstumskegeln
Die Wissenschaftler zeigten, dass die Produktion von MLP in Neuronen induziert wird, wenn sie künstlich zum Wachstum von Nervenfasern angeregt wurden. Dabei sammelte sich das Protein in den Spitzen der nachwachsenden Fasern, wo es die Strukturen in sogenannten Wachstumskegeln stabilisierte, die eine wesentliche Rolle bei der Regeneration spielen. Dies war der erste Beweis dafür, dass MLP eine physiologische Rolle in anderen Geweben als Muskeln spielt.
Wenn die Forscher die Funktion des Proteins blockierten oder seine Produktion unterdrückten, war die Fähigkeit der Nervenzellen, Axone zu züchten, signifikant reduziert. Wenn die Forscher umgekehrt mit einer Gentherapie geschädigte Nervenzellen MLP produzieren ließen, zeigten die jeweiligen Axone eine signifikante Steigerung ihrer Regenerationsfähigkeit. Bei Tieren wurde das Axonwachstum im verletzten Sehnerv im Vergleich zu Tieren, die sich der Therapie nicht unterzogen hatten, erheblich gesteigert.
Weitere Studien folgen
„Am Institut für Zellphysiologie werden wir weiter untersuchen, ob ähnliche Methoden die Regeneration in anderen Regionen eines verletzten Gehirns oder Rückenmarks bzw. nach einem Schlaganfall“, schließt Fischer.