Alzheimer, eine irreversible und fortschreitende Erkrankung des menschlichen Gehirns, ist die häufigste Ursache für Demenz. Ein besonderes Merkmal von Alzheimer-Demenz ist die Verklumpung des Proteins Amyloid-β (Aβ) in einem Prozess, der für die Neuronen des Gehirns schädlich ist.
Wenn die Neuronen absterben, werden allmählich das Gedächtnis und die kognitiven Funktionen zerstört. Forscher der NYUAD haben kleine Proteine entwickelt, so genannte zelldurchdringende Peptide (CPPs), die die Aggregation des Aβ-Proteins verhindern.
Ein Forscherteam unter der Leitung von Mazin Magzoub, Professor für Biologie an der NYU Abu Dhabi, hat kleine Proteine, so genannte zelldurchdringende Peptide (CPPs), entwickelt, die die Verklumpung des mit Alzheimer in Verbindung stehenden Amyloid-β-Proteins verhindern.
Es besteht ein wachsendes Interesse an der Verwendung von Proteinen zur Entwicklung von Behandlungen, da sie biokompatibel und biologisch abbaubar sind und selektiv an spezifische Ziele binden können, was das Potenzial einer toxischen Wirkung reduziert. Ein wesentliches Hindernis für die erfolgreiche Anwendung der meisten Proteine als therapeutisches Mittel ist jedoch ihre schlechte Abgabe an die Zielorgane und -zellen.
In einer Studie zeigt das Magzoub-Labor in Zusammenarbeit mit dem Labor von Professor und NYU-Präsident Andrew Hamilton und dem Labor von Professor Astrid Gräslund an der Universität Stockholm, dass sie zelldurchdringenden Peptide (CPPs) entwickelt haben, die die Verklumpung von Amyloid-Aβ wirksam verhindern.
CPPs sind eine besondere Klasse von Proteinen. Sie besitzen die Fähigkeit alle Organe, einschließlich des Gehirns, zu erreichen und effizient in die Zellen dieser Organe einzudringen. Die entwickelten zelldurchdringenden Peptide (CPPs) verbinden also die attraktiven Eigenschaften von Proteinen mit starken therapeutischen Effekten und einer hoch effizienten Zuführung zu den Zielzellen.
Ein breites Spektrum von neurodegenerativen Erkrankungen, einschließlich Huntington, Parkinson und Alzheimer, wird durch die Fehlfunktion von krankheitsspezifischen Proteinen verursacht. Sobald diese Proteine falsch gefaltet sind, bauen sie sich in einem Prozess auf, der die Nervenzellen schädigt.
Die in der Studie entworfenen zelldurchdringenden Peptide (CPPs) zielen effektiv auf Amyloid-Aβ außerhalb und innerhalb der Neuronen ab und schützen sie so vor den durch die Verklumpung von Aβ verursachten Schäden.
Nach Ansicht von Dr. Magzoub stellen die entworfenen zelldurchdringenden Peptide (CPPs) eine neue potenzielle Behandlungsstrategie für Alzheimer dar. Die Ergebnisse zeigen auch ein allgemeines Grundprinzip für die Hemmung der krankheitserregenden Proteinverklumpung auf, das die Entwicklung noch wirksamerer CPP-basierter Wirkstoffe für verschiedene neurodegenerative Erkrankungen erleichtern wird.
Die vorliegende Arbeit “Designed cell-penetrating peptide inhibitors of amyloid-beta aggregation and cytotoxicity” wurde in der Fachzeitschrift Cell Reports Physical Science veröffentlicht.
(Quelle: New York University/New York University Abu Dhabi/Journal Cell Reports Physical Science)
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