Rettung vor dem Strahlentod: Bisher unbekannte Proteinfunktion entdeckt
Ein Proteinkomplex kann nachträglich vor den Folgen einer eigentlich tödlichen Strahlendosis schützen. Das haben Forscher des Universitätsklinikums Ulm innerhalb einer internationalen Forschungskooperation herausgefunden. Im Versuch mit Mäusen konnten sie zeigen, dass die Erhöhung jeweils eines der Proteine im Netzwerk aus Thrombomodulin (Thbd) und aktiviertem Protein C (aPC) dafür sorgt, dass nach erhöhter Strahlenbelastung wieder neue blutbildende Zellen im Knochenmark hergestellt werden.
Blutbildende Zellen sind besonders empfindlich gegenüber Strahlung. Bei schwerer Strahlenbelastung, sei es durch eine Krebstherapie oder durch Unfälle mit atomarer Strahlung, gehen sie als erstes zu Grunde. „Wir haben das Genom von Mäusen auf Gene abgetastet, die die blutbildenden Zellen vor Strahlung schützen können. Das Thbd-aPC-Regulationsnetzwerk lieferte uns Hinweise darauf, dass es Mäuse vor dem Strahlentod retten kann. Wir konnten sehen, dass nach Gabe einer der Substanzen noch genügend blutbildende Zellen vorhanden waren, die die Tiere retten konnten“, erklärt Prof. Dr. Hartmut Geiger, Stammzellforscher an der Klinik für Dermatologie und Allergologie der Universität Ulm.
Bisher war der Protein-Komplex Thbd-aPC für seine Funktion bekannt, Blutgerinnsel zu verhindern und Infektionen zu bekämpfen. Die Wissenschaftler haben nun eine neue, bisher unbekannte Funktion des Protein-Komplexes entdeckt. „Es besteht eine theoretische Möglichkeit, Menschen, die einer Überdosis an Strahlung ausgesetzt waren, nachträglich zu helfen“, sagt Geiger. Aber bis dahin ist es noch ein weiter Weg: Zunächst muss herausgefunden werden, ob sich die Ergebnisse von Mäusen auf den Menschen übertragen lassen. Ein großer Vorteil dabei ist, dass die Substanzen bereits zahlreiche klinische Tests an Patienten durchlaufen haben, wenn auch in anderem Zusammenhang. Thbd wurde bereits für Behandlung von Thrombosen getestet, ebenfalls gibt es Untersuchungen zur Wirksamkeit von aPC bei der Behandlung von Infektionen.
Der Forschungserfolg war laut Geiger nur deshalb möglich, weil dabei auf die Expertise anderer Forschergruppen an verschiedenen Standorten zurückgegriffen werden konnte. Dort hatte bereits Forschung zu Thbd und aPC stattgefunden. „Wir haben uns auf die Wirkung von aPC konzentriert und konnten zeigen, dass die Substanz die blutbildenden Zellen im Knochenmark schützt, sogar noch 24 Stunden nach der Verstrahlung. Die Publikation ist das Ergebnis einer gelungenen Forschungskooperation“, zeigt sich Erstautor Geiger überzeugt. Neben den Ulmer Wissenschaftlern waren unter anderem Forschergruppen des Cincinnati Children’s Hospital Medical Center, der University of Arkansas in Little Rock, des Blood Research Institute in Milwaukee/Wisconsin, des Desert Research Institute in Las Vegas/Nevada, des Scripps Research Institute in La Jolla/Kalifornien, der Firma Paion in Aachen sowie der Medizinischen Hochschule Hannover an der Publikation beteiligt.
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