Medizinische Patente

Studie gibt neue Hoffnung für die Behandlung von Alzheimer- und Parkinson-Erkrankungen

Neuartige molekulare Ansätze zur Behandlung von Alzheimer- und Parkinson-Erkrankungen


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Nanogroße Moleküle eines bestimmten chemischen Elements können die Bildung von Plaque im Gehirngewebe hemmen. Diese neue Entdeckung von Forschern der Universität Umeå, Schweden, in Zusammenarbeit mit Forschern in Kroatien und Litauen gibt auf lange Sicht neue Hoffnung auf neuartige Behandlungen beispielsweise der Alzheimer- und Parkinson-Krankheit.

Dies ist in der Tat ein sehr wichtiger Schritt, der in Zukunft die Grundlage für neue und effiziente Behandlungen neurodegenerativer Erkrankungen bilden könnte.“

Ludmilla Morozova-Roche, Professorin, Universität Umeå

Wenn Proteine ​​​​fehlfalten, bilden sie unlösliche Fibrillen, sogenannte Amyloide, die an mehreren schweren Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson, Corino de Andrade und dem Rinderwahnsinn beteiligt sind. Amyloidaggregate töten neuronale Zellen ab und bilden Amyloidplaques im Gehirngewebe.

Was Forscher in Umeå in Schweden, Vilnius in Litauen und Rijeka in Kroatien herausgefunden haben, ist, dass bestimmte nanoskalige Moleküle die Amyloidbildung des entzündungsfördernden Proteins S100A9 behindern können. Diese Moleküle sind sogar in der Lage, bereits vorgebildete Amyloide aufzulösen, was mithilfe von Rasterkraftmikroskopie und Fluoreszenztechniken gezeigt wurde. Bei den Molekülen handelt es sich um nanoskalige Polyoxoniobate, also sogenannte Polyoxometallat-Ionen mit negativer Ladung, die das chemische Element Niob enthalten.

„Es bedarf weiterer Forschung, bevor wir sicher sagen können, dass daraus funktionierende Behandlungen abgeleitet werden können, aber die bisherigen Ergebnisse erweisen sich als sehr vielversprechend“, sagt Ludmilla Morozova-Roche.

Die Forscher haben mit zwei verschiedenen Polyoxoniobat-Molekülen gearbeitet, Nb10 und TiNb9. Es stellte sich heraus, dass beide SI00A9-Amyloide hemmen, indem sie ionische Wechselwirkungen mit den positiv geladenen Bereichen auf der Proteinoberfläche bilden, die für die Selbstorganisation von Amyloiden entscheidend sind.

Die untersuchten Polyoxoniobat-Moleküle sind relativ chemisch stabil und wasserlöslich. Die Moleküle sind nanoskalig, also extrem klein. Aufgrund ihrer hohen Biokompatibilität und Stabilität können diese Nanomoleküle auch für andere medizinische Anwendungen wie Implantate interessant sein.

An der Universität Umeå haben zwei Forschungsgruppen der medizinischen Fakultät und der Fakultät für Chemie zusammengearbeitet, indem sie das Problem aus verschiedenen Blickwinkeln betrachteten und ein breites Spektrum biophysikalischer und biochemischer Techniken sowie molekulardynamische Simulationen anwendeten.


Quellen:

Journal reference:

Chaudhary, H., et al. (2021) Polyoxometalates as Effective Nano-inhibitors of Amyloid Aggregation of Pro-inflammatory S100A9 Protein Involved in Neurodegenerative Diseases. ACS Applied Materials and Interfaces. doi.org/10.1021/acsami.1c04163.


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Daniel Wom

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