BPAN-Forschungsprojekt gefördert: Eisen und Neurodegeneration

Auch 2019 hat unsere italienische Schwesterorganisation AISNAF wieder eine internationale Ausschreibung für die BPAN-Forschung geleitet. Diese konnte Ende Juli mit der Finanzierung eines neuen Forschungsprojekts zu BPAN abgeschlossen werden. Dank der gemeinsamen Bemühungen von AISNAF, Hoffnungsbaum (HoBa, Deutschland) und der NBIA Disorders Association (NBIA DA, USA) und nach einer zweistufigen Evaluierung durch Wissenschaftler und Patientenvertreter erzielte das von der Forscherin Lena Burbulla vorgestellte Projekt einen einstimmigen Konsens und erhält nun 65.000 Euro an Fördermitteln für einen Zeitraum von 18 Monaten.

Ziel von Burbulla, Professorin an der Northwestern University of Chicago (Illinois, USA), ist es, die Mechanismen zu definieren, die zur Entstehung und zum Fortschreiten von BPAN führen, wobei der Schwerpunkt auf der Rolle von Eisen für die Krankheit liegt. All dies basiert auf soliden vorläufigen Daten, die zeigen, wie der Funktionsverlust des bei BPAN-Patienten mutierten Proteins WIPI4/WDR45 dazu führt, dass Zellen nicht in der Lage sind, eisenhaltige Makromoleküle und Organellen abzubauen, was ihre Wiederverwertung reduziert.

Eisen ist ein wesentliches Element des Zelllebens, aber sein Pegel muss fein eingestellt werden, da „freies“ Eisen sehr reaktiv ist und potenziell destruktiv wirken kann. „Wenn es in die Zellen gelangt, wird Eisen in die Mitochondrien, die Zellkraftwerke, eingebaut oder von speziellen Proteinen, den Ferritinen, gespeichert. Mitochondrien und Ferritine stellen daher die eisenreichen zellulärenMakromoleküle dar: Sie können durch Autophagie abgebaut werden und Eisen freisetzen, das so bioverfügbar wird“, erklärt Burbulla. Die innovative Hypothese der Wissenschaftlerin basiert auf der Idee, dass die Krankheitsbildung von BPAN nicht so sehr auf einer Anhäufung von Eisen beruht, sondern auf einem Defizit an bioverfügbarem Eisen, das die Zellen für ihr richtiges Funktionieren benötigen. Um diese Hypothese zu überprüfen, hat Burbulla eine Reihe von Experimenten an Neuronen geplant, die aus den sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC) hergestellt werden, die aus kleinen Hautproben von BPAN-Patienten gewonnen werden. Der Vorteil dieser Technik besteht darin, dass die Krankheitsursachen direkt in den erkrankten Zellen, allerdings ohne invasive Eingriffe, nachgewiesen werden können.Sobald die Mechanismen identifiziert sind, die die Anhäufung von nicht verwertbarem Eisen auf der einen Seite und den Mangel an bioverfügbarem Eisen auf der anderen Seite verursachen, wollen die Forscher um Burbulla neue Therapieansätze testen und dabei innovative Technologien wie dreidimensionale Gehirnorganoide einsetzen, die im Labor nachahmen, was in den Bereichen des Gehirns passiert, die bei BPAN-Patienten am meisten betroffen sind.

Diese Studie wird die Grundlagen für die Identifizierung potenzieller therapeutischer Ziele für die zukünftige Entwicklung einer Heilung von BPAN schaffen. Es wird aber auch wichtig sein, das Verständnis für den Zusammenhang zwischen Eisen und Neurodegeneration zu verbessern, der sich auch auf andere Formen von NBIA übertragen lässt.