NHM-Wissenschaftler entdecken mit Hilfe der Struktur von Kristallen die erste mineralbasierte Behandlung für eine weit verbreitete Krankheit
Die innovative Behandlung, die auf der Struktur von kubischem Zirkonsilikat basiert, öffnet die Türen für zukünftige Behandlungen auf Mineralbasis, die durch modernste Museumswissenschaft ermöglicht werden
In einer bahnbrechenden Entdeckung haben Wissenschaftler des Natural History Museum of Los Angeles County und das Pharmaunternehmen AstraZeneca die allererste Behandlung einer Volkskrankheit auf Mineralienbasis veröffentlicht. Die in der Fachzeitschrift PLOS One veröffentlichte Studie des Mineralogen Dr. Aaron Celestian, Kurator für Mineralienkunde am NHM, und des pharmazeutischen Chemikers Dr. Jason Lively öffnet die Tür für weitere fortschrittliche Behandlungen auf Mineralienbasis in der Zukunft.
Abb. 18 aus der Studie. Eine Illustration eines Teils eines 3MR, die zeigt, wie der Doppelhebelmechanismus in CZS-(Na,H) funktioniert.
Jason Lively, Aaron J. Celestian
In dem Artikel wird beschrieben, wie Kristalle als neue Behandlungsmethode für Hyperkaliämie eingesetzt werden, eine Krankheit, von der weltweit etwa 350 Millionen Menschen betroffen sind. Hyperkaliämie tritt auf, wenn eine Person zu viel Kalium im Blut hat und den Kaliumspiegel nicht regulieren kann. In akuten Fällen kann sie zum Herzstillstand führen, in hartnäckigen, jahrzehntelangen Fällen zu Nieren- und Leberfunktionsstörungen oder -versagen.
"Bei Menschen, die an Hyperkaliämie leiden, funktionieren die biologischen Prozesse, die den Kaliumspiegel im Körper regulieren, nicht optimal, so dass sie ihren Zustand ständig mit Medikamenten, die potenziell schädliche Nebenwirkungen haben, und mit einer eingeschränkten Ernährung kontrollieren müssen", sagt Celestian.
Mit der neuen Behandlung können die Patienten das überschüssige Kalium durch Ionentransfer ausschwemmen. "Die Kristalle finden das Kalium, absorbieren es, und der Überschuss wird dann über die Nieren aus dem Körper gefiltert", sagt Celestian.
Die Forscher nutzten die Kristallstruktur des kubischen Zirkoniumsilikats, um eine Behandlung ohne schädliche biologische Wechselwirkungen und damit verbundene negative Nebenwirkungen zu entwickeln. Dies ist ein neuer Weg, um die schädlichen Auswirkungen anderer Behandlungen auf die Patienten zu mildern.
"Es ist wie Materialtechnik, die Mineralien als Vorlage verwendet", sagt Celestian. "Die Natur hat bereits unglaubliche Werkzeuge für die Behandlung von Krankheiten hervorgebracht, und wir fangen gerade erst an, uns diese Werkzeuge zunutze zu machen."
Abgesehen davon, dass die biologischen Wechselwirkungen deutlich geringer sind, könnten Therapien auf Mineralienbasis die Chance auf dauerhaftere Behandlungen bieten. Die Verwendung der Struktur von Kristallen bedeutet, dass ähnliche Behandlungen möglicherweise Mutationen überwinden könnten, die eine wirksame Behandlung von Dingen wie Viren so schwierig machen.
"Den Mineralien ist es wahrscheinlich egal, wie ein Virus mutiert, solange es diese Bausteinproteine hat, mit denen das Mineral gerne interagiert", sagt Celestian.
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