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EU-Projekt "BrainMatTrain" entwickelt Biomaterialien für Therapie von Alzheimer und Parkinson

Der Tod von Nervenzellen steht im Mittelpunkt des Krankheitsgeschehens von Alzheimer und Parkinson. Die Frage nach der Ursache dieses Zellsterbens und der Entwicklung von protektiven Biomaterialien versucht nun das EU-Projekt "BrainMatTrain" zu klären. Der Neurobiologe ao.Univ.-Prof. Mag.Dr. Christian Humpel, Leiter des Psychiatrischen Labors für Experimentelle Alzheimer Forschung an der Univ.-Klinik Psychiatrie I (Dir. Univ.-Prof. Dr. W. Wolfgang Fleischhacker), ist maßgeblich an diesem Forschungsvorhaben beteiligt.

Am 27. Jänner dieses Jahres fand in Dublin das Kick-off Meeting des neuen, im Rahmen von Horizon 2020 geförderten, EU-Projekts Brain(Gehirn)Mat(Material)Train(Training) statt. In dem von Prof. Abhay Pandit (National University of Ireland, NUI Galway) koordinierten Projekt werden in den kommenden vier Jahren acht Forschungsinstitutionen und weitere klinische und Industrie-Partner an bislang fehlenden protektiven und regenerativen Therapieansätzen für die neurodegenerativen Erkrankungen Alzheimer und Parkinson forschen.

Innovative Therapieforschung mit Wachstumsfaktoren
Im Rahmen der Pathogenese der Alzheimerschen Krankheit entsteht durch das Absterben von hauptsächlich Azetylcholin produzierenden Nervenzellen ein Mangel an dem essentiellen Botenstoff Azetylcholin. Auch bei der Entstehung von Morbus Parkinson kommt es zu einem Untergang von Nervenzellen in der Substantia Nigra, einem Teil des Mittelhirns. Es handelt sich um jene Nervenzellen, die den Botenstoff Dopamin herstellen. Erst wenn mehr als die Hälfte dieser Nervenzellen abgestorben sind, zeigen sich erste klinische Symptome, weshalb neben einer protektiven auch einer regenerativen Therapieoption besonderes Gewicht zukommt.

Mit Hilfe von Wachstumsfaktoren soll in Zusammenarbeit der verschiedenen BrainMatTrain-Teams nun erforscht werden, warum es zum Absterben dopaminerger und cholinerger Nervenzellen und deren Nervenzellfortsätze (Axone) kommt. „Wir wissen heute, dass Wachstumsfakturen – NGF (Nerve Growth Factor) bei Alzheimer und GDNF (Glial Cell line-derived Neurotophic Factor) bei Parkinson – vor Zelltod schützen können“, so der Alzheimer-Experte Christian Humpel, der von Projektkoordinator Abhay Pandit aufgrund seiner jahrelangen Expertise an organotypischen Gehirnschnitten von Ratten und Mäusen zur Zusammenarbeit in BrainMatTrain eingeladen wurde. Für die Weiterentwicklung dieses "organotypischen Gehirnschnitt-Modells" erhielt der Neurobiologe im Jahr 2000 den Staatspreis zur Förderung von Ersatzmethoden zum Tierversuch.

Biomaterial und Gehirnschnitt-Modell
Um die wachstumsfördernden Substanzen an den Einsatzort – die Substantia Nigra und das Striatum (Teil des Großhirns) bzw. deren Zwischenbereich, in dem sich die Axone verzweigen – zu bringen, werden Biomaterialien benötigt. Von Prof. Pandit, der auch Direktor des „Network of Excellence for Functional Biomaterials (NFB)“ ist, wird dieses Gebiet stark beforscht. So  werden in diesem EU Projekt multimodale Kollagengerüste (Scaffolds) entwickelt, in welche die Wirksubstanzen eingebaut und schließlich am Einsatzort selektiv und langsam freigesetzt werden können. „Ein solcherart konzipiertes Stützgerüst können wir uns in Form eines Tropfens vorstellen, der in der Nervenzelle unserer kultivierten Gehirnregion den benötigten Wachstumsfaktor freisetzt und so Zelltod verhindert, oder der das abgestorbene Axon umhüllt und dort seine regenerative Wirkung entfaltet“, erklärt Prof. Humpel das Ziel des Forschungsprojektes.

Im Rahmen von BrainMatTrain wird außerdem die spezifische Aus- und Fortbildung junger WissenschafterInnen gefördert und die Durchführung von vier Summer Schools finanziert, um die hochqualifizierte Forschung zu diesem Thema  auch in Zukunft zu gewährleisten. Von insgesamt 15 ausgeschriebenen PhD Stellen, wird auch eine Stelle im Psychiatrischen Labor für Experimentelle Alzheimer Forschung in Innsbruck subventioniert.

(D.Heidegger)

Links:

BrainMatTrain
Psychiatrisches Labor für Experimentelle Alzheimer Forschung
''Minihirn'' als Ersatz für Tierversuche