Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, die Alzheimer-Krankheit mit Antikörpern zu behandeln

Eine Hälfte des Antikörpermoleküls täuscht Kontrollpunkt zwischen dem Gehirn und den Blutkapillaren und den anderen bindet an das Protein, die zum Tod von Neuronen im Gehirn führt: Forscher haben einen Weg zur Behandlung von Alzheimer-Krankheit unter Verwendung der bispezifische Antikörper gefunden.

Wissenschaftler des Biotechnologie-Unternehmens Genentech wissen, wie man das Gehirn durch Blutgefäße penetriert. Auf den ersten Blick gibt es kein Problem: Das Gehirn wird über das übliche Kapillarnetz mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt. Aber Physiologen haben vor mehr als hundert Jahren zwischen dem Gehirn und dem Kreislaufsystem die sogenannte Blut-Hirn-Schranke entdeckt. Seine Funktion besteht darin, die biochemische Konstanz im Gehirn aufrechtzuerhalten: Keine zufälligen Veränderungen (zum Beispiel in der ionischen Zusammensetzung oder dem pH-Wert des Blutes) sollten die Funktion des Gehirns nicht beeinträchtigen; Neurotransmitter, die andere Organsysteme kontrollieren, sollten nicht ins Gehirn gelangen; je mehr das Gehirn für die meisten großen Moleküle wie Antikörper und bakterielle Toxine (ganz zu schweigen von den Bakterien selbst) geschlossen ist. Die Zellen der Kapillarwände im Gehirn haben extrem enge Kontakte und eine Reihe anderer Merkmale, die das Gehirn vor unerwünschtem Eindringen schützen. Infolgedessen ist die Konzentration der gleichen Antikörper hier tausendmal geringer als im Blutkreislauf.

Aber für die Therapie vieler Krankheiten ist es wichtig, Medikamente ins Gehirn zu bringen. Und wenn dieses Medikament so große Proteine wie Antikörper ist, dann ist die Wirksamkeit der Behandlung stark reduziert. In der Zwischenzeit sind viele Hoffnungen mit künstlichen Antikörpern verbunden, einschließlich derer, die sich mit der Alzheimer-Krankheit befassen. Diese Erkrankung geht einher mit der Bildung von Amyloidmassen in den Neuronen - also dem "Sediment" falsch gepackter Proteinmoleküle, die Nervenzellen zerstören. Unter den Proteinen, die für die Bildung von Amyloiden bei Alzheimer verantwortlich sind, ist die β-Sekretase 1 am populärsten, die am häufigsten als Ziel für die Therapie gewählt wird.

Um die Blut-Hirn-Schranke zu durchbrechen, schufen die Forscher bidirektionale Antikörper. Ein Teil eines solchen Moleküls erkannte das Enzym β-Sekretase, das andere ein Transferrin-Protein in den Wänden von Blutgefäßen. Letzteres ist der Rezeptor, der für die Aufnahme von Eisenionen im Gehirn verantwortlich ist. Den Wissenschaftlern zufolge griffen die Antikörper das Transferrin an, das sie zum Gehirn schickte: so blieb die Barriere zwischen dem Gehirn und dem Kreislaufsystem sozusagen "ein Narr".

Gleichzeitig mussten die Forscher gleichzeitig ein anderes Problem lösen, diesmal mit Antikörpern. Die Stärke, mit der Antikörper an ihr Zielmolekül, das Antigen, binden, heißt Affinität. Normalerweise ist der Antikörper besser, je höher seine Affinität ist. Aus medizinischer Sicht sind die am stärksten bindenden Antikörper am effektivsten. Aber in diesem Fall mussten die Wissenschaftler die Bindungsstärke der erzeugten Antikörper mit Transferrin senken, sonst würden sie eng mit dem Träger kommunizieren und auf der Schwelle stecken bleiben. Die Strategie rechtfertigte sich: In Experimenten an Mäusen, einen Tag nach der Verabreichung solcher Antikörper an Tiere, fiel die Menge an Amyloidogenproteinen im Gehirn um 47%.

Bei ihrer Arbeit gingen die Forscher gegen die Regeln vor, die lauten: Antikörper sollten streng spezifisch sein und eine hohe Affinität haben, das heißt, sie ist sehr stark, um nur ein Ziel zu binden. Aber es sind die schwach bindenden Antikörper mit multiplen Spezifitäten, die bei der Behandlung nicht nur der Alzheimer-Krankheit sondern auch der Krebstherapie helfen können. Krebszellen tragen auf ihrer Oberfläche Proteine, die von Antikörpern erkannt werden können, aber die gleichen Proteine produzieren andere Zellen, so dass Antikörper gegen Krebszellen oft gesunde Zellen töten. Multispezifische Antikörper könnten eine spezifische Kombination von Oberflächenproteinen, die für Krebszellen charakteristisch sind, erkennen, und ein Satz solcher Proteine würde es ermöglichen, dass Antikörper nur an Krebszellen statt an normale Zellen fest binden, auf denen sie einfach nicht zurückgehalten würden.

Skeptiker von konkurrierenden Firmen sagen, dass wegen der geringen Spezifität die in Genentech erfundenen Antikörper keine klinische Verwendung erhalten werden, da sie dafür eine große Anzahl von Menschen injizieren müssen. Die Autoren sagen, dass sie dies nicht tun müssen: Unsere Antikörper dienen viel länger als bei Mäusen, und ihr Überschuss, der den Versuchstieren zugeführt werden musste, ist nur eine Besonderheit des "Maus" -Systems ...

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