Durchbruch bei der Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung der Mukoviszidose

Zellbiologen der Harvard-Universität am Massachusetts General Hospital ist ein Durchbruch bei der Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung von Mukoviszidose gelungen, einer tödlichen Krankheit, die jedes Jahr weltweit etwa 500 Menschenleben fordert.

Wissenschaftler programmierten Hautzellen von Mukoviszidose-Patienten in induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) um, die embryonalen Stammzellen ähneln, und züchteten Lungenepithel, das spezifisch für Patienten mit Mukoviszidose-bedingten Atemwegserkrankungen ist.

Harvard-Wissenschaftler können dieses Gewebe nun in unbegrenzter Menge züchten. Alle im Labor gewonnenen Epithelzellen enthalten die Delta-508-Mutation, die etwa 70 Prozent aller Mukoviszidose-Fälle und 90 Prozent der in den USA diagnostizierten Erkrankungen verursacht. Darüber hinaus tragen die Zellen auch die G551D-Mutation, die bei 2 Prozent aller Mukoviszidose-Patienten vorkommt.

Die Arbeit wurde von Jayaraj Rajagopal betreut und in einer Beilage der Zeitschrift Cell Stem Cell veröffentlicht.

Laut Douglas Melton, einem der Direktoren des Harvard Stem Cell Institute, „ermöglichen die Ergebnisse dieser Studie die Gewinnung von Millionen von Zellen für Arzneimittelscreenings, und zum ersten Mal können Zellen von Menschen mit Mukoviszidose als Zielmoleküle für experimentelle Medikamente verwendet werden.“

Das von Rajagopal und Kollegen geschaffene Epithelgewebe liefert zudem Zellen für die Erforschung von Atemwegserkrankungen wie Asthma, Lungenkrebs und chronischer Bronchitis. Dies könnte auch die Entwicklung von Therapien für diese Krankheiten beschleunigen.

Rajagopal kommentiert die Leistung seiner Gruppe wie folgt: „Wir sprechen hier nicht von einer Heilung der Mukoviszidose, sondern lediglich von einem Medikament, das das Hauptproblem der Krankheit lindern kann – die Schädigung des Epithels der Atmungsorgane.“

Mukoviszidose, die in den ersten Lebenstagen oder in der frühen Kindheit diagnostiziert wird, ist die Ursache für einen frühen Tod. Dank der wirksamen Behandlung begleitender Infektionen und einer frühzeitigen medizinischen und genetischen Diagnose der Krankheit können Patienten derzeit bis zu 30 Jahre alt werden. Trotz dieser Erfolge ist der Erfolg bei der Beseitigung der ursprünglichen Ursache der Mukoviszidose gering. Ein Defekt in einem Gen, das für das Protein „Cystic Fibrosis Transmembrane Conductivity Regulator“ kodiert, führt zu einer Verdickung des Sekrets der Drüsen mit externer Sekretion. Infolge des erschwerten Sekretabflusses kommt es zu Veränderungen in den Atmungsorganen, der Bauchspeicheldrüse und dem Magen-Darm-Trakt, und die Funktion der Epithelflimmerhärchen wird gestört.

„Wir haben eine großartige Zelllinie entwickelt, um zu sehen, ob ein Medikament gegen die Auswirkungen der G551D-Mutation wirksam ist, und jetzt versuchen wir, Medikamente zu testen, die auf die Delta-508-Mutation abzielen“, sagt Rajagopal.

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