Thurgau – Biologen der Universität Konstanz und des Biotechnologie-Institutes Thurgau (BITg) erzielten einen weitreichenden Schritt in der Erforschung autoimmuner Erkrankungen. Mit ihren jüngsten Erkenntnissen geben die Forscher grundlegende Anhaltspunkte für die Entwicklung von Wirkstoffen gegen Krankheiten wie Diabetes, rheumatoide Arthritis oder Multiple Sklerose. - ID
Unser Bild zeigt die Bindung eines Hemmstoffes des Immunproteasoms in die Bindungstasche der Immunproteasom-Untereinheit LMP7. Die damit verbundenen Erkenntnisse sind wichtig für die pharmazeutische Entwicklung von präzisen Wirkstoffen gegen Autoimmunerkrankungen wie Diabetes, rheumatoide Arthritis oder Multiple Sklerose. (Bild: zvg)
Den Forschungsgruppen um den Konstanzer Immunologen Prof. Dr. Marcus Groettrup, der auch Vorsitzender der Institutsleitung des BITg ist, und um den Chemiker Prof. Dr. Michael Groll von der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, das sogenannte Immunproteasom, das eine zentrale Rolle für die Entstehung autoimmuner Krankheiten spielt, erstmalig zu kristallisieren und seine Struktur zu bestimmen.
Die Forschungsergebnisse wurden jüngst im renommierten Wissenschaftsjournal «Cell» veröffentlicht. Die Molekülstrukturen für diese Arbeit sind an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz (SLS) des Paul Scherrer Instituts (PSI) mittels Synchrotronlichtbestrahlung – einem besonders intensiven Röntgenlicht – bestimmt worden.
Wichtiger Schritt im Kampf gegen Autoimmunerkrankungen Prof. Dr. Marcus Groettrup und seinem Mitarbeiter Dr. Michael Basler vom Biotechnologie-Institut Thurgau (BITg) gelang es bereits in den vergangenen Jahren, das Immunproteasom als Regulator für jene spezifischen Botenstoffe auszumachen, die autoimmune Erkrankungen verursachen. Eine pharmazeutische Entwicklung von Hemmstoffen, die gezielt das Immunproteasom ausschalten, würde wahrscheinlich eine Bekämpfung von Autoimmunerkrankungen erlauben, ohne zugleich das gesamte Immunsystem des Körpers zu schwächen.
Bisherige Hemmstoffe konnten jedoch nur auf Basis von sogenannten Peptid-Mimetika erzeugt werden. «Der Nachteil dieser Stoffe ist, dass sie sehr schnell im Körper abgebaut werden und nicht in Tablettenform verabreicht werden können», erklärt Professor Marcus Groettrup das Manko der gegenwärtigen Wirkstoffe. «Für die Entwicklung von wirkungsvolleren Hemmstoffen, die nicht auf Peptidstrukturen basieren, ist die Kenntnis der Kristallstruktur des Immunproteasoms und insbesondere seiner Bindungstaschen wichtig. Auf diesem Wege können effektive Wirkstoffe kreiert werden, die passgenau an das Immunproteasom anbinden», führt Professor Marcus Groettrup weiter aus. Bislang scheiterten jedoch alle Versuche einer Kristallisierung des Immunproteasoms, da keine Präparate mit einem ausreichend hohen Reinheitsgrad gewonnen werden konnten.
Den Forschern gelang es nun, Präparate des Immunproteasoms mit einem Reinheitsgrad von weit über 90 Prozent anzufertigen. Diese Präparate konnten erfolgreich kristallisiert werden, womit es möglich wurde, die Struktur des Immunproteasoms zu bestimmen. Die gewonnenen Strukturinformationen zum Immunproteasom könnten die Basis für eine pharmazeutische Entwicklung von präzisen Wirkstoffen gegen Autoimmunerkrankungen bilden.
Das Biotechnologie-Institut Thurgau (BITg) Das Biotechnologie-Institut Thurgau (BITg) in Kreuzlingen ist ein sogenanntes An-Institut der Universität Konstanz. Getragen wird es vom Kanton Thurgau über seine Stiftung für Wissenschaft und Forschung. Vorsitzender der Institutsleitung ist Prof. Dr. Marcus Groettrup, Inhaber des Lehrstuhls für Immunologie an der Universität Konstanz. Die operative Leitung liegt bei PD Dr. Daniel Legler. Das BITg befasst sich mit anwendungsorientierter Grundlagenforschung in den Bereichen der Tumorbiologie, der Immunologie und der Zellbiologie und umfasst mittlerweile drei Forschungsgruppen. Bereits im letztem Herbst bewilligte der Schweizerische Nationalfonds (SNF) ein weiteres Forschungsprojekt des BITg zum Immunproteasom im Gesamtumfang von knapp 380 000 Franken und einer Laufzeit von drei Jahren. Und eben hat die Schweizerische Multiple Sklerose Gesellschaft (MS) dem BITg für 2012 einen weiteren Beitrag von 65 000 Franken zugesprochen, nachdem sie die Forschungsarbeiten von Prof. Dr. Marcus Groettrup und Dr. Michael Basler bereits 2011 mit 55 000 Franken unterstützt hatte.
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