Könnte ein „Brain Shuttle“ Medikamente gegen die Huntington-Krankheit dorthin bringen, wo sie benötigt werden?

Der Pharmariese Roche hat kürzlich eine neue Medikamentenverabreichungstechnologie beschrieben, die sie „Brain Shuttle“ nennen. Warum wurde die Huntington-Krankheit in so vielen Pressemitteilungen über diese Technologie erwähnt, und wie viel können wir von diesem neuen Fortschritt erwarten?

Blut-Hirn-Schranke

Die Entwicklung jedes neuen Medikaments ist ein schwieriges Geschäft mit extrem hohen Misserfolgsquoten. Die Forschung deutet darauf hin, dass angesichts der vielen negativen und teuren Medikamentenstudien jedes erfolgreiche Medikament bis zu einer Milliarde Dollar kostet, um auf den Markt gebracht zu werden!

So schlimm das auch klingt, es ist für Wissenschaftler noch schwieriger, Medikamente für Gehirnerkrankungen wie Huntington zu entwickeln. Dies liegt teilweise an der enormen Komplexität des Gehirns und seinen vielen ungelösten Rätseln. Eine weitere Komplikation ist jedoch die Existenz der sogenannten Blut-Hirn-Schranke, die wie ein wählerischer Filter oder ein strenger Türsteher wirkt und die meisten Substanzen vom Gehirn fernhält, wenn sie nicht auf der „Gästeliste“ stehen.

Angesichts der Bedeutung des Gehirns für unser Überleben und der Zerbrechlichkeit unserer Gehirne ist die Blut-Hirn-Schranke eine entscheidende Verteidigung gegen das Eindringen toxischer Substanzen und fremder Mikroorganismen in das Gehirn. Der Nachteil dieser riesigen Mauer zwischen Gehirn und Blut ist, dass es sehr schwierig ist, Medikamente zu entwickeln, die in das Gehirn gelangen.

Teilweise als Folge dieser Barriere ist die Misserfolgsrate von Medikamenten für Gehirnerkrankungen sogar noch höher als bei anderen Krankheiten.

Antikörpermedikamente gegen Alzheimer

Angesichts der vielen Menschen, die davon betroffen sind, ist die Alzheimer-Krankheit ein verlockendes Ziel für die Medikamentenentwicklung pharmazeutischer Unternehmen. Jedes Unternehmen, das geschickt und glücklich genug ist, ein wirksames Alzheimer-Medikament zu entwickeln, würde enorme Gewinne erzielen.

Eine wichtige Theorie unter Wissenschaftlern, die an der Alzheimer-Krankheit arbeiten, besagt, dass die Gedächtnis- und Denkprobleme, unter denen die Betroffenen leiden, durch die Ansammlung von Proteinklumpen verursacht werden, die sie Plaques nennen. Diese Plaques verstopfen den Raum zwischen den Zellen im Gehirn und scheinen mit dem Absterben und der Fehlfunktion der sie umgebenden Gehirnzellen in Verbindung zu stehen.

In Mausmodellen der Alzheimer-Krankheit können wir diese Gehirnplaques entfernen, indem wir eine Technik des Immunsystems nutzen. Wenn unser Körper von krankheitserregenden Organismen befallen wird, wehrt sich unser Körper, indem er einen Antikörper entwickelt, der im Wesentlichen ein maßgeschneiderter Sensor ist, der den Eindringling erkennt und das Immunsystem zur Beseitigung aufruft.

Wissenschaftler haben Antikörper entwickelt, die Plaques in den Gehirnen von Alzheimer-Patienten erkennen und helfen, sie zu beseitigen. Zumindest bei Mäusen führt dies zu einer Verbesserung des Denkens und Gedächtnisses.

Warum brauchen wir einen Brain Shuttle?

Problem gelöst, oder? Nun, nein. Zunächst ist aus den bisher durchgeführten Studien nicht klar, ob die Reduzierung von Plaques in menschlichen Gehirnen für Alzheimer-Patienten genauso vorteilhaft sein wird wie für Mäuse.

Zweitens sind Antikörper riesige Moleküle, und die Blut-Hirn-Schranke schließt sie weitgehend vom Eintritt in das Gehirn aus, wenn sie in den Blutkreislauf injiziert werden. Obwohl nicht klar ist, ob dies der Grund ist, warum diese Medikamente bei Alzheimer versagt haben, hilft diese Einschränkung sicherlich nicht.

Der Pharmariese Roche hat gerade eine neue Technologie beschrieben, die sie Brain Shuttle nennen und die dazu entwickelt wurde, dieses Problem zu lösen. In einer kürzlich erschienenen Arbeit beschreiben sie die Anwendung dieser Technik auf eine Antikörpertherapie gegen Alzheimer.

Da das Gehirn spezifische Nährstoffe und andere Substanzen aus dem Blut benötigt, verfügt es über aktive Mechanismen, um diese gewünschten Substanzen in das Gehirn zu pumpen. Indem Roche einen dieser spezifischen Wege – den, der Eisen in das Gehirn bringt – „kapert“, hofft das Unternehmen, ein Medikamentenmolekül über die Blut-Hirn-Schranke zu schleusen.

Die Roche-Wissenschaftler nahmen einen Plaque-entfernenden Antikörper für die Alzheimer-Krankheit und fusionierten ihn mit ihrem Brain Shuttle, in der Hoffnung, dass er zusammen mit Eisen in das Gehirn aufgenommen würde. Dies funktionierte, erhöhte das Eindringen des Antikörpers in das Gehirn und half, Gehirnplaques bei behandelten Mäusen zu beseitigen.

Tatsächlich wenden Wissenschaftler diesen Trick seit Jahrzehnten im Labor an. Was Roche entwickelt hat, ist eine effizientere Methode, den Brain Shuttle aus dem Blut und in das Gehirn zu bringen, wo er benötigt wird.

Was hat das mit HD zu tun?

Viele Pressemitteilungen priesen die potenzielle Anwendung dieser Technologie auf andere Krankheiten, einschließlich der Huntington-Krankheit. Bereits im April 2013 begeisterte Roche die HD-Gemeinschaft, indem es einen riesigen Deal mit Isis Pharmaceuticals bekannt gab, einem kalifornischen Biotechnologieunternehmen, das an Gen-Silencing-Medikamenten für HD arbeitet.

Wie die Antikörper, die Pharmaunternehmen für die Alzheimer-Krankheit entwickelt haben, sind die Gen-Silencing-Medikamente, die Isis und andere Unternehmen für HD entwickeln, groß und werden Schwierigkeiten haben, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden. Die Hoffnung ist, dass zukünftige Studien beweisen könnten, dass Roches Brain Shuttle Antisense-Medikamente und vielleicht auch andere schnell in das Gehirn transportieren kann, wo sie für HD benötigt werden.

Fazit

Diese Studie beschreibt eine willkommene Ergänzung des Werkzeugkastens von Medikamentenforschern, die Schwierigkeiten haben, große Medikamente in das Gehirn zu bringen. Theoretisch könnte es sehr nützlich für HD-Behandlungen wie das Gen-Silencing sein, die auf große Moleküle angewiesen sind, die nur schwer in das Gehirn gelangen. Bisher hat noch niemand den Brain Shuttle getestet, um HD-spezifische Medikamente in Tiermodellen oder beim Menschen zu verabreichen, aber das wird sicherlich ganz oben auf der Agenda von Roche und seinen Kollaborateuren stehen.

Mehr erfahren

• Die Originalpublikation von Roche, die den Brain Shuttle beschreibt (vollständiger Artikel erfordert Bezahlung oder Abonnement)
• Eine Pressemitteilung, die die spannende Zusammenarbeit zwischen Isis und Roche beschreibt
• Eine Beschreibung der „Brain Shuttle“-Technologie von der Roche-Website