ALS: Neue Subtypen und Unterschiede zwischen Geschlechtern
Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine rätselhafte neurodegenerative Erkrankung, die fast immer tödlich verläuft. Forscher der Technischen Universität München (TUM) haben die molekularen Hintergründe von ALS systematisch untersucht. Das Team fand unter anderem heraus, dass sich ALS in Subtypen unterteilen lässt. Je nach Subtyp könnten daher unterschiedliche Medikamente wirksam sein. Deutliche Unterschiede bei den molekularen Vorgängen gibt es auch zwischen Männern und Frauen.
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Die molekularen Prozesse im Körper, die dazu führen, dass ALS-Patienten zunehmend die Kontrolle über motorische Funktionen verlieren, sind nach wie vor schlecht verstanden. Bisherige Studien haben sich auf einzelne Aspekte der molekularen Vorgänge beschränkt. Ein Konsortium unter der Leitung von Prof. Paul Lingor, Neurologe an der TUM, hat ALS mit einem sogenannten «Multi-Omics»-Ansatz untersucht. Dabei kartierten die Forscher codierende und nicht-codierende RNA-Moleküle und die Gesamtheit der Proteine.
Vier Subtypen identifiziert
Eine zentrale Erkenntnis der Studie ist, dass sich die ALS-Erkrankung grob in vier Subtypen unterteilen lassen. «Anhand der klinischen Symptome der Erkrankung kann man diese Varianten nicht unterscheiden», sagt Paul Lingor, der wie zahlreiche andere beteiligte Forscher im Exzellenzcluster SyNergy neurodegenerative Erkrankungen erforscht. «Auf molekularer Ebene passieren aber sehr unterschiedliche Dinge. Dadurch könnte ein Wirkstoff, der bei einem ALS-Subtyp wirkungslos ist, bei einem zweiten durchaus hilfreich sein. Bisherige klinische Studien konnten die Auswirkungen nur über alle Typen hinweg betrachten und haben dadurch möglicherweise effektive Substanzen gar nicht erkannt.»
- Während bei einem häufigen Subtyp Gene betroffen waren, die mit Entzündungsprozessen und Immunantworten verbunden sind,
- gab es bei einem anderen vor allem Störungen bei der Transkription von DNA in RNA-Moleküle.
- Bei zwei weiteren liessen sich unterschiedliche Anzeichen für oxidativen Stress in den Zellen feststellen.
- Die Forscher nehmen an, dass sich der ALS-Subtyp im Laufe einer Erkrankung auch ändern kann.
Erfolgversprechendes Medikament identifiziert
Männer erkranken etwa 1,2-mal häufiger als Frauen an ALS. Die Aufschlüsselung der molekularen Prozesse zeigte auch deutliche Unterschiede zwischen den Geschlechtern. Während die vier Subtypen bei beiden offenbar gleichermassen häufig auftreten, stellten die Forscher bei Männern eine deutlich grössere Zahl an veränderten Genprodukten fest. Das könnte aus Sicht der Forscher bedeuten, dass Männer und Frauen künftig unterschiedlich behandelt werden müssen.
Durch die Multi-Omics-Analyse haben die Wissenschaftler zudem einen Signalweg identifiziert, der ein besonders geeignetes Ziel für neue Medikamente gegen ALS sein könnte. «Dieser Signalweg, MAPK, ist neurobiologisch gut erforscht und spielt für verschiedene, wenn auch längst nicht für alle, Abläufe bei ALS eine Rolle», sagt Prof. Stefan Bonn, Co-Letztautor der Studie und Direktor des Instituts für Medizinische Systembiologie am Universitätsklinikum Hamburg Eppendorf (UKE). Aus Sicht der Forscher wäre es deshalb vielversprechend, ein bereits zugelassenes Krebsmedikament, das auf MAPK einwirkt, auch gegen ALS zu einzusetzen.
Grundlage für zukünftige Studien
Grundlage für die Studie sind Gewebeproben von verstorbenen ALS-Patienten und zusätzliche Untersuchungen anhand von Mausmodellen der Erkrankung. «Ein wichtiger nächster Schritt ist es, einen Weg zu finden, den ALS-Subtyp von Patienten zu Lebzeiten festzustellen – daran arbeiten wir aktuell», sagt Paul Lingor. «Wir sind überzeugt, dass wir mit unserer Studie eine wichtige Grundlage für die Suche nach Ursachen und Therapien für ALS gelegt haben. Mit unseren Erkenntnissen sind wir einer stärker personalisierten und damit effektiveren Therapie ein gutes Stück nähergekommen.»PS
