Therapien, die sämtlichen Patienten, die an derselben Krankheit leiden, gleich gut die­nen, gibt es bis heute nicht. Viele konventio­nelle Therapien sind oft nur bei einem Teil der Betroffenen wirksam. Und manche Pa­tienten sprechen zwar zuerst auf ein Medi­kament an, erleiden später aber unerklär­bare Rückfälle. Die «One size fits all»­-Pille bleibt bis heute eine Illusion.
So etwa bei der Parkinson-Krank­heit: Das Medikament Levodopa, das Ärzte dagegen einsetzen, schlägt bei einigen Pa­tienten gut an und unterdrückt das Zittern. Bei anderen hingegen verstärkt es den Ab­bau kognitiver Funktionen des Gehirns und verschlimmert damit den Zustand der Be­troffenen. Mit gängigen Diagnosemethoden können Mediziner jedoch nicht im Voraus erkennen, ob und wie Patienten auf verab­reichte Medikamente reagieren oder ob sie eine alternative Therapie brauchen.

 

Amyloidplaques
An den Nervenzellen lagern sich Amyloidplaques (grau) ab und tragen damit zur Entstehung neurodegenerativer Krankheiten bei. (Grafik: selvanegra / istockphoto.com)

 

 

Biomarker für Parkinson

Hier will die Proteinforscherin Paola Picotti im Rahmen der ETH­-Bereichsinitiative «Personalized Health and Related Techno­logies» (PHRT) ansetzen. Die Professorin für molekulare Systembiologie plant ein Projekt zur Entwicklung von Biomarkern für die Früherkennung und Klassifizierung von Subtypen der Parkinson­-Krankheit. Die zugrunde­ liegende Technologie stammt aus der Proteomik

Proteomik – Wissen über die Gesamtheit der Proteine
Während das Genom das gesam­te Erbgut (sämtliche Gene) eines Lebewesens oder Virus beschreibt, steht das Proteom für sämtliche Proteine in einem Lebewesen zu einem bestimmten Zeitpunkt unter definierten Bedingungen. Zum Bei­spiel alle Proteine eines Patienten zum Zeitpunkt eines Gesundheits­checks. Proteine sind Bausteine des Lebens: Die aus Aminosäuren bestehenden Eiweissmoleküle haben vielfältige Aufgaben. Sie wehren als Antikörper Krankheiten ab und ermöglichen als Enzyme den Metabolismus. Die Proteomik bezeich­net die Erforschung des Proteoms mit biochemischen Methoden.

Das Proteom ist, anders als das Genom (die Gesamtheit aller Gene), dynamisch. Es ändert sich aufgrund von Reizen aus der Umwelt, Krankheiten oder Wirkstoffen laufend. «An spezifischen Proteinen lässt sich häufig ablesen, ob ein Organismus gesund oder krank ist», sagt Picotti. Die Grundlagen für ihr neues Projekt schuf die Forsche­rin vor wenigen Jahren. Sie entwickelte eine Protein­messtechnik, um in beliebigen biologischen Proben neben allen «normalen» Proteinen auch jene zu analysie­ren, deren Struktur sich verändert hat. Dies ist eine wichtige Voraussetzung, um Parkinson frühzeitig diag­nostizieren zu können.

Bisher gingen die Forschenden davon aus, dass sich bei an Parkinson Erkrankten sogenannte Amyloid­-Pla­ques bilden, welche die Nervenzellen schädigen. Amyloi­de entstehen aus Proteinen, deren Struktur sich verän­dert. Die entarteten Proteine stecken weitere an und verklumpen zu unauflöslichen Amyloiden. Picotti konn­te in ihrer Vorstudie in Proben von Parkinson­-Patienten solche entarteten Proteine messen. Allerdings war ihre Testgruppe damals zu klein, um statistisch relevant zu sein.

Auf der Suche nach Biomarkern für die Früherken­nung und Diagnose von Parkinson wird Picotti nun Proteine in Proben einer grossen Kohorte holländischer Patienten und Patientinnen analysieren und vergleichen. Diese wurden im Abstand von zehn Jahren zweimal untersucht, wobei die erste Untersuchung zu einem frühen Zeitpunkt des Krankheitsverlaufs stattfand. «Wir möchten herausfinden, ob wir Proteinstrukturen und Symptome, wie kognitive Defizite, miteinander korrelieren können», erklärt Picotti. Zur Kontrolle werden auch gesunde Probanden untersucht.

Die ETH-Professorin erhofft sich davon auch Hinweise für eine künftige Parkinson-Therapie. Üblicherweise werden Medikamente im Reagenzglas entwickelt. Oft sind sie dort zwar erfolgreich, nicht aber bei der Behandlung von Patienten und Patientinnen. Mit ihrer Technik kann Picotti in menschlichem Gewebe herausfinden, ob und wie ein Wirkstoff(kandidat) mit Proteinen wechselwirkt. Dadurch lassen sich geeignete Medikamente von ungeeigneten unterscheiden und individuell passende Lösungen finden.

Lesen Sie die vollständige Fassung dieses Artikels in der aktuellen Ausgabe von Globe.Quelle: https://www.ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2018/03/proteinanalysen.html

16.03.2018 | Magazin Globe

Von:  Peter Rüegg

Neues Wissen zu Proteinen ermöglicht Forschenden die Entwicklung innovativer und klinisch nutzbarer Techniken zum Beispiel für Parkinsonpatienten.

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