Foto (AIT/Zinner): Molecular Imaging Gruppe
Die Alzheimer-Krankheit ist eine neurodegenerative Erkrankung, die in ihrer häufigsten Form bei Personen über dem 65. Lebensjahr auftritt und durch zunehmende Demenz gekennzeichnet ist. Sie ist für ungefähr 60 Prozent der weltweit etwa 24 Millionen Demenzerkrankungen verantwortlich. Trotz intensivster Forschung ist es bis jetzt noch nicht gelungen eine effektive Behandlung für die Alzheimer-Krankheit zu finden.
Ein wesentliches Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit ist die Ablagerung von beta-Amyloid (Aβ) Plaques im Gehirn, welche zur Neurodegeneration führen. Es konnte gezeigt werden, dass bestimmte Transport Proteine toxische Aβ Peptide aus dem Gehirn ins Blut befördern und damit als eine Art Müllabfuhr des Gehirns fungieren können. Im Rahmen des Fortschreitens der Alzheimer-Krankheit kommt es zu einer Einschränkung der Funktionsfähigkeit dieser Transport Proteine, was zu einer vermehrten Ablagerung von Aβ Plaques im Gehirn führt.
Vielversprechender neuer Therapieansatz
Diese Transport Proteine stellen einen vielversprechenden, neuen Therapieansatz für die Alzheimer-Krankheit dar. In dem Medikamente verabreicht werden, die die Funktionsfähigkeit der Transport Proteine erhöhen und dadurch die Elimination von Aβ aus dem Gehirn beschleunigen. Um solche Medikamente entwickeln zu können, werden dringend Verfahren benötigt, die die Transporter Aktivität im Gehirn messen können. Hier kommt der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) eine besondere Rolle zu. Dieses Verfahren erlaubt es mithilfe von speziellen, radioaktiv markierten Substanzen (sogenannte PET-Tracer) die Aktivität der Transporter im lebenden Organismus nicht-invasiv zu messen. PET ist insofern von sehr großem Interesse, weil es dieses Verfahren erlaubt, Daten aus der Präklinik sehr schnell direkt in die Klinik in PatientInnen zu übertragen.
In vom FWF und von der NÖ Forschungs- und Bildungsges.m.b.H. (NFB) geförderten Projekten hat die Preclinical Molecular Imaging Gruppe des AIT in Zusammenarbeit mit der Universität Oslo in Norwegen neue PET Protokolle für Transport Proteine entwickelt und diese in präklinischen Alzheimer Modellen getestet. Diese Untersuchungen zeigten, dass es bereits in frühen Phasen der Alzheimer-Krankheit zu Änderungen in der Transporter Aktivität kommt. Demnach ist die PET Bildgebung von Transportern ein vielversprechendes Verfahren zur frühzeitigen Diagnose der Alzheimer-Krankheit und zur Entwicklung neuer Therapien.
Möglich waren diese Untersuchungen nur aufgrund der in Österreich einzigartigen Infrastruktur am Standort Seibersdorf, an dem sich ein modernes präklinisches, bildgebendes Labor in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem Radiochemie-Labor mit Zyklotron befindet. Nur so können innovative PET-Tracer, die mit dem kurzlebigen Radionuklid Kohlenstoff-11 (Halbwertszeit: 20 Minuten) markiert sind, direkt in präklinischen Krankheitsmodellen getestet werden.
Literatur:
Viktoria Zoufal, Thomas Wanek, Markus Krohn, Severin Mairinger, Thomas Filip, Michael Sauberer, Johann Stanek, Jens Pahnke, Oliver Langer. Age dependency of cerebral P-glycoprotein function in healthy and APPPS1 mice measured with PET. J Cereb Blood Flow Metab 2018 Oct 24:271678X18806640. doi: 10.1177/0271678X18806640. [Epub ahead of print]. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30354871
Viktoria Zoufal, Severin Mairinger, Markus Krohn, Thomas Wanek, Thomas Filip, Michael Sauberer, Johann Stanek, Claudia Kuntner, Jens Pahnke, Oliver Langer. Measurement of cerebral ABCC1 transport activity in wild-type and APP/PS1-21 mice with positron emission tomography. J Cereb Blood Flow Metab 2019 Jun 13:271678X19854541. doi: 10.1177/0271678X19854541. [Epub ahead of print]. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31195936