Einführung
Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems, die vor allem junge Erwachsene betrifft. Die Forschung in Bochum, insbesondere am Forschungszentrum Neuroimmunologie unter der Leitung von Prof. Dr. Ralf Gold, widmet sich intensiv der Erforschung der Pathogenese von MS und der Entwicklung neuer Therapieansätze. Dieser Artikel beleuchtet die aktuellen Forschungsarbeiten und vielversprechenden Therapieansätze, die in Bochum verfolgt werden.
Das Forschungszentrum Neuroimmunologie in Bochum
Das Forschungszentrum Neuroimmunologie wurde 2006 von Prof. Dr. Ralf Gold gegründet. Der Fokus liegt auf der Untersuchung von Autoimmunerkrankungen des Nervensystems, insbesondere der Multiplen Sklerose.
Schwerpunkte der Forschung
Die Forschungsschwerpunkte umfassen:
- Untersuchung der Pathogenese von Autoimmunerkrankungen: Die Wissenschaftler untersuchen die Mechanismen, die zur Entstehung von MS führen.
- Einfluss des Darmmikrobioms: Es wird analysiert, wie Veränderungen im Darmmikrobiom und dessen Metaboliten das Immunsystem und das zentrale Nervensystem beeinflussen.
- Neuroprotektive und neuroregenerative Wirkungen: Die Forschungsgruppe untersucht die Wirkung verschiedener Substanzen auf die Zelltypen des zentralen Nervensystems.
- KI-basierte Analysen: Künstliche Intelligenz wird eingesetzt, um visuelle und okulomotorische Störungen frühzeitig zu erkennen.
- Zellbasierte Therapieansätze: Neue Verfahren zur Behandlung neurologischer Erkrankungen werden entwickelt.
Translationale Forschung
Die Forschungsgruppe verfolgt einen translationalen Ansatz, der klinischeFragestellungen mit biologischer Grundlagenforschung verbindet. ÄrztInnen und BiologInnen arbeiten eng zusammen, um neue Erkenntnisse schnell in die klinische Anwendung zu bringen. Es bestehen interne sowie externe nationale und internationale Kooperationen mit gemeinsamer Betreuung von PhD- und Medizin-Studierenden.
Aktuelle Forschungsergebnisse und Therapieansätze
Rolle von Umweltfaktoren und Ernährung
Aktuelle Studien zeigen, dass MS durch das Zusammenspiel einer genetischen Prädisposition und der Exposition gegenüber bestimmten Umweltfaktoren verursacht wird. Eine Ernährung, die vor allem verarbeitete Lebensmittel mit einem hohen Anteil an Salz und tierischen Fetten enthält, geht mit einem Anstieg chronischer Erkrankungen einher. Metaboliten, die bei der Fermentation unverdaulicher Nahrungsbestandteile durch das Darmmikrobiom entstehen, spielen dabei eine Schlüsselrolle.
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Kurzkettige Fettsäuren
Kurzkettige Fettsäuren wie Propionsäure (PA), die bei der Verarbeitung von ballaststoffreicher Nahrung produziert werden, fehlen oft in der westlichen Ernährung. Die Arbeitsgruppe in Bochum konnte zeigen, dass die Supplementierung mit PA sich positiv auf den Krankheitsverlauf von MS auswirkt und neuroregenerative Wirkungen hat.
Biomarkerforschung
Ein weiterer Fokus der MS-Forschung ist die Identifizierung und Validierung neuer Biomarker. Diese können klinisch- oder laborbasiert sein und sollen eine präzisere Vorhersage der Krankheitsentstehung und des Krankheitsverlaufs ermöglichen.
Arten von Biomarkern
- Biomarker in Körperflüssigkeiten: Diese können in Blut, Liquor oder Gewebeproben nachgewiesen werden und geben Aufschluss über pathophysiologische Prozesse, die mit der Entstehung und Progression der MS zusammenhängen.
- Bildgebende Biomarker: Diese korrelieren mit bildgebenden Verfahren wie der Magnetresonanztomographie (MRT). Neben strukturellen Biomarkern werden auch funktionelle Biomarker erforscht.
Herausforderungen in der Biomarkerforschung
Die Herausforderung in der Biomarkerforschung liegt in der Validierung und Standardisierung dieser Marker, um ihre klinische Anwendbarkeit zu gewährleisten. Es ist entscheidend, die Interaktionen zwischen verschiedenen Biomarkern zu verstehen, um ein umfassendes Bild der Krankheitsdynamik und des Krankheitsverlaufs zu erhalten.
Geschlechtsunterschiede bei MS
MS betrifft Frauen deutlich häufiger als Männer. Es zeigen sich deutliche Unterschiede im Krankheitsverlauf und in der Reaktion des Immunsystems. In einem klinisch-datenbasierten Projekt werden große Patientenkohorten untersucht, um Geschlechtsunterschiede bei MS zu erforschen. Dabei können sowohl biologische Geschlechtsunterschiede („Sex“) als auch sozial-gesellschaftliche Aspekte und Rollenverständnisse („Gender“) eine Rolle spielen.
Visuelle und okulomotorische Störungen
Visuelle Beeinträchtigungen können vielfältige Symptome verursachen, wie verschwommenes Sehen, Doppelbilder oder Schwierigkeiten bei der Fixierung des Blicks. Diese Störungen lassen sich neuroanatomisch zuordnen. In Studien werden visuelle und okulomotorische Störungen bei neurologischen Erkrankungen, beginnend mit verschiedenen Stadien der MS, genau untersucht.
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Virtual Reality (VR) zur Messung von Störungen
Für die Messung dieser Störungen wird eine Virtual Reality (VR-) Brille verwendet. Dieses Gerät verfolgt über eine Kamera die Augen- und Pupillenbewegungen, während verschiedene Szenen über die Brille gezeigt werden. Im Gegensatz zur klinischen Untersuchung liefert die Untersuchung mit der VR-Brille quantitative Messergebnisse.
Zellbasierte Therapieansätze
Zellbasierte Therapieansätze, insbesondere die Anwendung von Chimären-Antigen-Rezeptor-T-Zellen (CAR-T-Zellen) und indirekte durch bispezifischen Antikörpern, sind ein neues Verfahren zur Behandlung neuroimmunologischer Erkrankungen.
CAR-T-Zellen
CAR-T-Zellen sind genetisch modifizierte T-Lymphozyten, die mit einem synthetischen Rezeptor ausgestattet sind. Dieser Rezeptor ermöglicht es den T-Zellen, spezifische Antigene auf Zielzellen zu erkennen und zu eliminieren. Die Funktionsweise basiert auf der genetischen Modifikation von autologen oder allogenen T-Zellen des Patienten. Nach der Reinfusion in den Patienten binden diese modifizierten T-Zellen an spezifische Antigene auf den Zielzellen und ermöglichen so die Eliminierung der pathogenen Immunzellen.
Bispezifische Antikörper
Neben CAR-T-Zellen stellen bispezifische Antikörper (BiTEs, bispecific T-cell engagers) einen weiteren innovativen Ansatz in der Behandlung neuroimmunologischer Erkrankungen dar. Sie verbinden gleichzeitig eine Bindungsstelle für ein krankheitsrelevantes Zielantigen mit einer Bindungsstelle für den CD3-Rezeptor auf T-Zellen. Dadurch werden patienteneigene T-Zellen unmittelbar und ohne genetische Modifikation zur gezielten Lyse autoreaktiver B-Zellen rekrutiert.
AMSEL-Symposium "Multiple Sklerose 2022"
Das AMSEL-Symposium "Multiple Sklerose 2022: Aktuelle und zukünftige Entwicklungen" bot eine Plattform für den Austausch über die neuesten Erkenntnisse und Therapieansätze in der MS-Forschung. Prof. Ralf Gold aus Bochum präsentierte auf dem Symposium neue Therapieansätze bei progredienter MS, insbesondere BTKi, mRNA-Impfung und Co.
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Bruton-Tyrosinkinase-Inhibitoren (BTKi)
BTKi könnten die nächste gegen Multiple Sklerose zugelassene Wirkstoffklasse ausmachen. Diese Wirkstoffe binden rasch an das Enzym Bruton-Tyrosinkinase und hemmen es. Im Unterschied zu anderen MS-Wirkstoffen führen BTKi nicht zur Depletion der B-Zellen, sondern sie modellieren diese nur. Tolebrutinib, ein Vertreter der BTKi, dringt nachweislich ins ZNS ein und wirkt dort direkt auf die Mikrogliazellen im Kortex.
Herausforderungen und Vorsicht
Trotz der positiven Nachrichten zu BTKi mahnt Prof. Gold zur Vorsicht, da die Mikroglia sowohl neuroprotektive als auch inflammatorische Eigenschaften haben können. Es gelte, die MS so früh wie möglich zu behandeln, um eine Progredienz so weit als möglich hinauszuzögern.
Weitere Therapieansätze und Forschungsergebnisse
Weihrauchextrakt
Dr. Klarissa Hanja Stürner erhielt den Forschungspreis der Eva und Helmer-Christoph Lehmann Stiftung für ihre Arbeit, die zeigt, dass die orale Einnahme von Weihrauchextrakt eine signifikante Reduktion der entzündlichen Krankheitsaktivität im MRT bewirkt.
Propionat
Forschende vom St. Josef Hospital Bochum haben gezeigt, dass Propionat, das Salz einer kurzkettigen Fettsäure, Nerven schützen und bei ihrer Regeneration helfen kann. Diese Erkenntnisse könnten für die Behandlung von Autoimmunerkrankungen nützlich sein, bei denen Nervenzellen geschädigt werden, wie bei der chronisch entzündlichen demyelinisierenden Polyneuropathie (CIDP).
Clomipramin
Das Antidepressivum Clomipramin könnte auch gegen die Symptome der Multiplen Sklerose (MS) helfen, speziell gegen die progrediente Form, die ohne Schübe verläuft.
Umweltfaktoren und Lebensstil
Studien deuten darauf hin, dass Ernährung den Verlauf der MS beeinflussen kann. Langkettige Fettsäuren fördern die Entstehung und Vermehrung von Entzündungszellen in der Darmwand, während kurzkettige Fettsäuren zur Entstehung und Verbreitung von regulatorischen Zellen des Immunsystems führen. Rauchen und Vitamin-D-Mangel können den MS-Krankheitsverlauf ebenfalls negativ beeinflussen.
Bedeutung der Immunmodulation
Die moderne Therapie der multiplen Sklerose zielt auf Modulation des Immunsystems, Erhalt der Immunabwehr und Anpassung von Umweltfaktoren. Immunmodulatorische Therapien haben die multiple Sklerose (MS) revolutioniert.
B-Zell-gerichtete Therapien
B-Zell-gerichtete Therapien (Rituximab, Ocrelizumab und Ofatumumab) gewinnen zunehmend an Bedeutung. Viele Fragen über die Rolle von B- und Plasmazellen bei MS sind jedoch noch ungeklärt.
Alemtuzumab
Alemtuzumab ist ein humanisierter monoklonaler Antikörper, der bei hochaktiver schubförmiger MS eingesetzt wird. Trotz seiner Wirksamkeit kann Alemtuzumab schwere Nebenwirkungen auslösen, weshalb eine sorgfältige Nutzen-Risiko-Abwägung erforderlich ist.
Auswirkungen der Therapie auf die Lebensqualität
Die Therapie bei MS hat erhebliche Auswirkungen auf die Lebensqualität der Patienten. Neben den körperlichen Einschränkungen werden Symptome wie Fatigue, kognitive Probleme, Depressionen oder Angst als besonders belastend erlebt.