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Dieses "lichtaktivierte" Medikament könnte Parkinson behandeln

Zum ersten Mal haben Wissenschaftler ein lichtaktiviertes Medikament entwickelt, um die Parkinson-Krankheit direkt in einem bestimmten Bereich des Gehirns zu behandeln.


Ein neues lichtaktiviertes Medikament könnte zur Behandlung der Parkinson-Krankheit beitragen.

Das Medikament, das durch das Licht in eine im Gehirn implantierte optische Faser aktiviert wird, reduziert die Parkinson-Symptome und verbessert die Motorik bei Mäusen.

In einem Papier über die Arbeit, die jetzt im veröffentlicht wurde Journal zur kontrollierten VeröffentlichungDas internationale Team weist darauf hin, dass das "leicht operierte" Medikament möglicherweise andere Bewegungsstörungen behandeln könnte.

Wenn es durch Licht aktiviert wird, blockiert das Medikament - MRS7145 - ein Protein, das als "Adenosin-A2A-Rezeptor" bezeichnet wird.

Frühere Studien haben bereits darauf hingewiesen, dass der Adenosin-A2A-Rezeptor ein vielversprechendes Ziel für Gehirnerkrankungen wie die Parkinson-Krankheit ist.

Wie die Autoren in ihrer Arbeit erklären, befinden sich Adenosinrezeptoren jedoch im gesamten Gehirn, was es schwierig macht, sie zur Auswahl und zum Targeting nur bestimmter Teile des Gehirns zu verwenden.

Durch die "räumlich-zeitliche Kontrolle der Rezeptorfunktion", "überwindet das neue lichtaktivierte Medikament" einige dieser Einschränkungen ", stellen die Autoren fest.

Parkinson und Photopharmakologie

Über 10 Millionen der Weltbevölkerung leiden an Parkinson, darunter allein in den Vereinigten Staaten 1 Million Menschen.

Die Krankheit ist lebenslang und wird mit der Zeit immer schlimmer.Es betrifft hauptsächlich Bewegungen, Tremor, Steifheit, Langsamkeit und Probleme mit Gleichgewicht und Koordination. Es können auch Nichtbewegungssymptome auftreten, wie Verstopfung, Schlafstörungen, Depressionen, Angstzustände und Müdigkeit.

Die Parkinson-Krankheit tritt normalerweise nicht vor dem 50. Lebensjahr auf; Nur etwa 10 Prozent der Fälle werden früher diagnostiziert.

Es entsteht durch den Tod von Nervenzellen oder Neuronen in einem Teil des Gehirns, der als Substantia nigra bezeichnet wird. Diese Neuronen bilden einen chemischen Botenstoff namens Dopamin, der unter anderem für die Bewegungssteuerung wichtig ist.

Viele Medikamente zur Behandlung der Parkinson-Krankheit zielen darauf ab, den Dopamin-Spiegel im Gehirn wiederherzustellen. Die Blockierung von Adenosinrezeptoren wurde als Ziel für solche Behandlungen vorgeschlagen, da dies die Dopaminspiegel erhöhen kann.

Die Photopharmakologie ist ein relativ neues medizinisches Gebiet, das Arzneimittel entwickelt, deren Energie nur mit Licht ein- und ausgeschaltet werden kann.

Der Ansatz bietet die Möglichkeit, den genauen Ort der Medikamentenfreisetzung im Körper zu kontrollieren, wodurch Nebenwirkungen, die nicht dem Ziel entsprechen, begrenzt werden. Ein Beispiel ist die genaue Ausrichtung von Chemotherapeutika auf bestimmte Krebszellen.

Es ermöglicht auch ein genaues Timing der Freisetzung des Arzneimittels. Ein Beispiel dafür ist die Freisetzung von Typ-2-Diabetes-Medikamenten, die Individuen je nach Bedarf ein- und ausschalten können.

Die präzise zeitliche Dosierung ist ein deutlicher Vorteil beim Einsatz von Medikamenten, die nach und nach ihre Wirksamkeit verlieren und daher größere Dosen erfordern. Dies ist, was mit Levodopa, dem häufigsten Medikament zur Behandlung der Parkinson-Krankheit, geschieht.

Lichtaktiviertes Medikament in Mäusen getestet

MRS7145 ist ein lichtempfindliches Derivat von "SCH442416, einem selektiven Antagonisten des Adenosin-A2A-Rezeptors".

Die Verbindung ist chemisch inaktiv, bis sie mit Licht der Wellenlänge 405 Nanometer bestrahlt wird, das sich im violetten, sichtbaren Teil des Spektrums befindet und für das Gewebe nicht schädlich ist.

Für ihre Studie führten die Forscher eine Reihe von Tests durch. Erstens zeigten sie, dass der Wirkstoff darauf reagierte, dass er in Zellen, die den Adenosin-A2A-Rezeptor exprimierten, durch Licht ausgelöst wurde und den Rezeptor blockierte.

Dann testeten sie die Wirkung des Medikaments auf die motorische Funktion in lebenden Mäusen. Sie implantierten eine optische Faser in den entsprechenden Teil des Gehirns der Mäuse: das Striatum.

Wenn sie Licht der richtigen Wellenlänge durch die Faser strahlten, zeigten die Mäuse eine "signifikante Hyperlocomotion". Diese Behandlung reduzierte auch die Wirkung von Medikamenten-induzierter Starrheit und Tremor.

Schließlich zeigten sie, dass der Ansatz auch die motorische Beeinträchtigung in einem Mausmodell der Parkinson-Krankheit aufhob.

Ferngesteuerter "Patch"

Der korrespondierende Autor Dr. Francisco Ciruela vom Institut für Neurowissenschaften an der Universität von Barcelona in Spanien erklärt, dass es bereits Behandlungen für die Parkinson-Krankheit gibt, bei denen im Gehirn implantierte Drähte verwendet werden.

Er und seine Kollegen warnen davor, dass es noch sehr früh ist und dass noch viel zu tun ist, bevor das lichtaktivierte Medikament auf ähnliche Weise für den klinischen Einsatz bereit ist.

Trotzdem sieht er eine Zukunft vor, in der der Patient ein lichterzeugendes "Patch" an die implantierte Faser angeschlossen hat.

Die Aktivierung des Lichts und damit der Zeitpunkt der Medikamentenfreisetzung könnte vom Arzt über eine Smartphone-App ferngesteuert werden.

Ein solcher Ansatz kann auch dazu beitragen, die Dosierungszeitprobleme zu minimieren, die typischerweise bei der Behandlung von Langzeiterkrankungen auftreten, wenn die Festlegung von Behandlungsplänen beginnen kann.

"Eine feine Zeit-Raum-Präzision wird es ermöglichen, die neuronalen Schaltkreise detailliert zu manipulieren und die Funktionsweise von solchen mit therapeutischen und neuroprotektiven Zwecken festzulegen."

Dr. Francisco Ciruela

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