Würmer helfen Forschern, seltene genetische Erkrankungen im Kindesalter zu bekämpfen

Ein neues Wurmmodell, das von Forschern der Brown University entwickelt wurde, könnte eine Schlüsselrolle bei der Behandlung einer seltenen genetischen Krankheit spielen, die bei Kindern zu Lähmungen führt und sich mit zunehmendem Alter verschlimmert.

Entwickelt im Labor der Neurowissenschaftlerin Anne Hart, einem gentechnisch veränderten C. elegans Das Nematodenmodell bietet eine schnelle und kostengünstige Möglichkeit, potenzielle medikamentöse Behandlungen für alternierende Hemiplegie im Kindesalter (AHC) zu bewerten, eine Erkrankung, für die es derzeit keine Heilung oder wirksame Behandlung gibt.

Menschen und C. elegans Nematoden weisen viele der gleichen Gene auf, auch solche, die von AHC betroffen sind. Da diese Tiere so klein und leicht zu züchten sind, eignen sie sich perfekt für ein schnelles Screening von Medikamenten, um diejenigen zu finden, die den größten Einfluss auf die AHC-Symptome haben.

Anne Hart, Professorin für Neurowissenschaften, Brown University

Die von Brown Ph.D. geleitete Forschung Studentin Diana Wall, wurde veröffentlicht in Krankheitsmodelle und -mechanismen.

Die Symptome von AHC variieren stark, heißt es in der Studie. Bei manchen Kindern kommt es täglich zu minutenlangen Lähmungsepisoden; Bei anderen kann es zu monatlichen Episoden kommen, die tagelang anhalten. Bei den Patienten treten tiefgreifende neurologische Symptome auf, die von Ganzkörperlähmungen und schmerzhaften Muskelkrämpfen bis hin zu Krampfanfällen und autonomen Dysfunktionen reichen, wobei die Episoden Minuten bis Tage dauern können.

AHC wird durch Mutationen im ATP1A3-Gen verursacht, das ein für die Nerven- und Muskelfunktion wichtiges Enzym produziert. Die Analyse des Wurmmodells des Teams ergab, dass mit der Krankheit verbundene Genmutationen aktiv in dieses Enzym eingreifen, und zeigte, warum AHC bei Kindern zu so unterschiedlichen Symptomausprägungen führen kann.

„Jedes der Wurm-AHC-Modelle zeigt unterschiedliche Defekte im Neuronen- und Muskelverhalten sowie leicht unterschiedliche Schlaf-/Erregungsprobleme“, sagte Wall. „Das ähnelt der Art und Weise, wie jede Patientenmutation bei Kindern mit AHC unterschiedliche Probleme verursacht. Jede Mutation hat einen etwas anderen Einfluss auf die Funktionsweise dieses wichtigen Proteins.“

Bestehenden AHC-Testmodellen, einschließlich solcher, die auf Nagetier- und menschlichen Zellen basieren, fehlen die häufigsten Patientenvarianten sowie die Einfachheit und Skalierbarkeit von Nematoden. Das Team entwickelt Methoden für das Screening potenzieller medikamentöser Behandlungen der Krankheit, eine bahnbrechende Möglichkeit für Patienten und ihre Familien.

„Wir verfügen nicht mehr nur über sehr wenige Behandlungsoptionen, sondern sind nun in der Lage, Tausende von Verbindungen nicht nur bei einer AHC-Variante zu testen, sondern bei drei Varianten, die etwa 50 % aller AHC-Fälle ausmachen“, sagte Nina Frost, die die gemeinnützige Organisation RARE Hope gründete, die zur Finanzierung der Studie beitrug.

Frosts Tochter Annabel lebt mit der Krankheit. „Für jemanden wie mich, bei dem die Symptome eines Zehnjährigen mit der Zeit zunehmen, ist das eine wirklich aufregende Entwicklung“, sagte Frost.

Wall, die auf dem jährlichen AHC-Symposium Familien getroffen hat, die von der Krankheit betroffen sind, sagte, dass sie sich dazu hingezogen fühlte, an einer noch wenig erforschten Krankheit zu arbeiten, da sie das Potenzial habe, etwas zu bewirken.

„Mit Kindern mit AHC im selben Raum zu sein und zu wissen, dass dies die Menschen sind, deren Krankheit ich heilen möchte – das war wirklich lohnend“, sagte Wall.

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