Das vom FWF finanzierte Projekt „Transport of extracellular Vesicles across the Blood-Brain Barrier” von Winfried Neuhaus und Andreas Brachner startete mit 01.02.2020 und untersucht den Transport von Extrazellulären Vesikel über die Blut-Hirn Schranke und deren Einsatz als Biomarker in der Competence Unit Molecular Diagnostics - Center Health and Bioresources.
Über Extrazelluläre Vesikel (EVs) ist noch wenig bekannt, sie können als "zellmembranumhüllte Kügelchen" verstanden werden, die von Zellen freigesetzt werden und zur Kommunikation zwischen Zellen und Organen eingesetzt werden. EVs tragen im Inneren Informationen, die aufgaben- und zellspezifisch sein können, zudem werden EVs auch an vordefinierte Empfängerzellen geschickt. Der Inhalt der EVs eignet sich hervorragend als Biomarker, da dieser in der Membranhülle vor äußeren Einflüssen geschützt wird und von Körperflüssigkeiten wie Blut, Speichel oder der Rückenmarksflüssigkeit isolierbar sind.
In dem vom FWF für vier Jahre bewilligten Projekt geht es konkret um die Erforschung der Wechselwirkung und des Übertrittes von EVs über die Blut-Hirn Schranke. Zwar ist bekannt, dass EVs biologische Barrieren wie die Blut-Hirn-Schranke überwinden können, allerdings sind die Mechanismen unklar. Die Blut-Hirn-Schranke schützt das zentrale Nervensystem vor toxischen Substanzen, Krankheitserregern und schädlichen Blutplasmabestandteilen. Darüber hinaus begrenzt und reguliert sie den Austausch von Ionen, Molekülen und Proteinen zwischen Gehirn und Blutstrom und sichert so das Gleichgewicht im zentralen Nervensystem. Diese Barriere ist allerdings auch für nützliche Wirkstoffe schwer zu überwinden.
Das Ziel in dem Projekt ist unter anderem die Rezeptoren an den Zelloberflächen für die EVs zu identifizieren, um sie später einmal für den Wirkstofftransport nutzen zu können. Des Weiteren können EVs selbst mit Wirkstoffen beladen und als Vehikel für deren Transport eingesetzt werden. EVs werden auch von Tumorzellen ausgeschickt, um möglicherweise Metastasierungen zu initiieren. In dem Projekt werden dafür unterschiedliche Tumorzelllinien herangezogen und deren EVs auf ihre Wechselwirkungen mit Blut-Hirn Schranken Modellen hin untersucht.
Ein weiterer Teil des Projektes befasst sich mit EVs, die bei zerebraler Ischämie freigesetzt werden, diese sind relevant bei Schlaganfall und Schädel-Hirn Trauma. Neben den grundlegenden Erkenntnissen werden die EVs hinsichtlich ihres Potentials als Biomarker für die unterschiedlichen Erkrankungen evaluiert. Das Projekt wird nicht nur die Wissenslage zu EVs und deren Interaktion mit der Blut-Hirn-Schranke verbessern und krankheitstypische Biomarker identifizieren, sondern kann in Zukunft zu neuartigen therapeutischen Möglichkeiten bei Schlaganfall und anderen neurologischen Nachfolgeschäden führen.
Das Projekt stärkt das EV-Forschungsfeld und hat Synergien zum laufenden ITN-Marie-Curie Netzwerk Projekt proEVLifeCycle, koordiniert von Christa Noehammer und Winfried Neuhaus. Dieses beschäftigt sich mit Extrazellulären Vesikeln bei Prostatatumoren und deren Interaktion mit biologischen Barrieren.
Der AIT Blog berichtete bereits über die Arbeit des Teams: https://www.ait.ac.at/en/blog/medizin-so-gelangen-wirkstoffe-besser-ins-gehirn