31. August 2016
Durch die Partnerschaft von Regierung, Wissenschaft und Industrie werden neue Methoden zur Untersuchung und zum Screening von Arzneimitteln für schwere psychiatrische Erkrankungen entwickelt
Durch die Partnerschaft von Regierung, Wissenschaft und Industrie werden neue Methoden zur Untersuchung und zum Screening von Arzneimitteln für schwere psychiatrische Erkrankungen entwickelt
LA JOLLA-Die Johns Hopkins University School of Medicine und das Salk Institute for Biological Studies werden gemeinsam eine 15.4-Millionen-Dollar-Initiative leiten, um neue Systeme zum schnellen Screening von Medikamentenbibliotheken auf mögliche Wirksamkeit zu entwickeln Schizophrenie und bipolare Störung, die National Institute of Mental Health (NIMH) hat angekündigt. Das Konsortium, dem vier akademische oder gemeinnützige Institutionen und zwei Industriepartner angehören, wird von Hongjun Song, PhD, von der Johns Hopkins University geleitet Rusty Gage, PhD, von Salk.
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Bildnachweis: Salk Institute
Bipolare Störungen betreffen mehr als 5 Millionen Amerikaner, und Behandlungen helfen oft nur bei depressiven oder gegensätzlichen manischen Schwankungen, nicht bei beiden. Und obwohl Schizophrenie eine verheerende Krankheit ist, von der etwa drei Millionen Amerikaner und viele weitere weltweit betroffen sind, wissen Wissenschaftler immer noch sehr wenig über die zugrunde liegenden Ursachen – welche Zellen im Gehirn wie betroffen sind – und bestehende Behandlungen zielen nur auf die Symptome ab.
Mit dem jüngsten Fortschritt der Technologie induzierter pluripotenter Stammzellen (iPSC) sind Forscher in der Lage, gespendete Zellen, beispielsweise Hautzellen, von einem Patienten zu verwenden und diese in jeden anderen Zelltyp, beispielsweise Neuronen, umzuwandeln. Die Erzeugung menschlicher Neuronen in einer Schale, die den Patienten genetisch ähnlich sind, bietet Forschern ein wirksames Werkzeug zur Untersuchung dieser Krankheiten und zur Entwicklung dringend benötigter neuer Therapien.
Ein Hauptziel dieser Zusammenarbeit besteht darin, die Qualität der iPSC-Technologie zu verbessern, die in der Vergangenheit durch mangelnde Standards auf diesem Gebiet und inkonsistente Praktiken in verschiedenen Labors eingeschränkt war. „Es gab einen Engpass in der Stammzellenforschung“, sagt Song, Professor für Neurologie und Neurowissenschaften an der Johns Hopkins. „Jedes Labor verwendet unterschiedliche Protokolle und Zellen von unterschiedlichen Patienten, daher ist es wirklich schwierig, die Ergebnisse zu vergleichen. Durch diese Zusammenarbeit werden die nötigen Ressourcen gesammelt, um robuste, reproduzierbare Tests zu entwickeln, die zur Entwicklung neuer Medikamente gegen psychische Störungen genutzt werden können.“
„IPSCs sind eine leistungsstarke Plattform zur Untersuchung der zugrunde liegenden Krankheitsmechanismen“, sagt Gage, Professor für Genetik an der Salk. „Zusammenarbeit, die akademische und industrielle Partner zusammenbringt, wie diese durch NIMH ermöglicht wird, wird die Verbesserung von iPSC-Ansätzen für die Hochdurchsatzdiagnostik und Arzneimittelforschung erheblich erleichtern.“
Die Teams werden iPSCs verwenden, die von mehr als 50 Patienten mit Schizophrenie oder bipolarer Störung generiert wurden, sodass ein breites Spektrum genetischer Unterschiede berücksichtigt wird. Indem sie iPSCs dazu bringen, sich in vier verschiedene Arten von Gehirnzellen zu verwandeln, können die Teams erkennen, welche Typen am stärksten von spezifischen genetischen Unterschieden betroffen sind und wann diese Auswirkungen während der Entwicklung auftreten können.
Zunächst müssen die Forscher auf zellulärer Ebene herausfinden, welche Merkmale eine bestimmte Krankheit in einem bestimmten Gehirnzelltyp charakterisieren. Dazu werden sie die Formen, Verbindungen, den Energieverbrauch, die Teilung und andere Eigenschaften der Zellen beurteilen. Anschließend werden sie eine Methode zur Messung dieser Eigenschaften entwickeln, die im großen Maßstab funktioniert, beispielsweise die Aufzeichnung der Aktivität von Zellen unter Hunderten verschiedener Bedingungen gleichzeitig.
Sobald ein zuverlässiges, skalierbares und reproduzierbares Testsystem entwickelt ist, haben die Industriepartner die Möglichkeit, damit Medikamente zu identifizieren oder zu entwickeln, die gegen psychische Erkrankungen wirken könnten. „Diese aufregende neue Forschung hat großes Potenzial, die Entdeckung von Arzneimitteln durch die Verwendung menschlicher Zellen von Personen zu beschleunigen, die an diesen verheerenden Krankheiten leiden. „Ausgehend von einem tieferen Verständnis jeder Erkrankung sollte es der biopharmazeutischen Industrie möglich sein, Strategien zur Arzneimittelentwicklung zu entwickeln, die sich auf die molekulare Pathologie konzentrieren“, sagt Husseini K. Manji, MD, FRCPC, globaler Leiter der Neurowissenschaften für den therapeutischen Bereich bei Janssen Research & Development.
Die Forscher erwarten außerdem die Entwicklung einer großen Datenmenge, die Aufschluss über die molekularen und genetischen Unterschiede zwischen bipolarer Störung und Schizophrenie geben wird. Und da andere psychische Störungen einige der genetischen Variationen aufweisen, die bei Schizophrenie und bipolarer Störung auftreten, werden die Daten wahrscheinlich in die Untersuchung vieler Krankheiten einfließen.
Das National Cooperative Reprogrammed Cell Research Groups-Programm, das die Forschung finanziert, wurde 2013 vom National Institute of Mental Health eingeführt, um Hindernisse für die Zusammenarbeit durch die Schaffung vorwettbewerblicher Vereinbarungen zu überwinden, die die einzigartigen Stärken der akademischen und industriellen Forschung nutzen. Die Zusammenarbeit zwischen Bund, Wissenschaft und Industrie bringt führende Experten auf den Gebieten Stammzellen und neuropsychiatrische Erkrankungen zusammen:
Akademische Partner:
Industriepartner:
Förderankündigung: http://grants.nih.gov/grants/guide/pa-files/PAR-13-225.html
Unterstützt durch die NIMH-Kooperationsvereinbarung Nr. U19MH106434
Büro für Kommunikation
Tel: (858) 453-4100
press@salk.edu
Die Geheimnisse des Lebens selbst zu entschlüsseln, ist die treibende Kraft hinter dem Salk Institute. Unser Team aus erstklassigen, preisgekrönten Wissenschaftlern verschiebt die Grenzen des Wissens in Bereichen wie Neurowissenschaften, Krebsforschung, Alterung, Immunbiologie, Pflanzenbiologie, Computerbiologie und mehr. Das von Jonas Salk, dem Entwickler des ersten sicheren und wirksamen Polio-Impfstoffs, gegründete Institut ist eine unabhängige, gemeinnützige Forschungsorganisation und ein architektonisches Wahrzeichen: klein durch Wahl, intim von Natur aus und furchtlos angesichts jeder Herausforderung.
