Bisher sind Lähmungen durch Rückenmarksschädigungen irreparabel. Am Lehrstuhl für Zellphysiologie an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) konnten gelähmte Mäuse mit einem neuen Therapieansatz wieder zum Laufen gebracht werden. Das Protein Hyper-Interleukin-6 regt Nervenzellen zur Regeneration an. Entscheidend ist, wie es den Tieren zugeführt wird.
Rückenmarksverletzungen durch Sport- oder Verkehrsunfälle verursachen häufig Behinderungen wie Querschnittslähmungen. Nervenfasern, die Axone, leiten im Rückenmark Informationen vom Gehirn zu den Muskeln und umgekehrt. Durch eine verletzungs- oder krankheitsbedingte Schädigung dieser Fasern ist die Kommunikation unterbrochen. Durchtrennte Axone im Rückenmark können nicht nachwachsen und so bleiben lebenslang Lähmungen und Taubheitsgefühle zurück. Keine Therapie kann die verloren gegangenen Funktionen bei betroffenen PatientInnen bisher wiederherstellen.
Auf der Suche nach möglichen Therapieansätzen arbeitet das Bochumer Team schon seit längerem mit dem Protein Hyper-Interleukin-6, kurz hIL-6. Das Designer-Zytokin kommt so in der Natur nicht vor und musste gentechnologisch hergestellt werden. Die Arbeitsgruppe um Dietmar Fischer konnte schon in einer früheren Arbeit darlegen, dass hIL-6 die Regeneration von Nervenzellen im visuellen System effizient anregen kann.
Durch Injektion von Viren in das entsprechende Gehirnareal wurden die Nervenzellen des Motosensorischen Cortex dazu angeregt, Hyper-Interleukin-6 selbst zu produzieren. Die Viren bringen den Bauplan für die Produktion des Proteins in bestimmte Nervenzellen, die Motoneurone. Da diese Zellen über axonale Seitenäste auch mit anderen, für Bewegungsvorgänge wie das Laufen wichtige Nervenzellen in anderen Gebieten des Gehirns verknüpft sind, wurde das Hyper-Interleukin-6 auch direkt zu diesen sonst schwer zugänglichen, aber wichtigen Nervenzellen transportiert und dort gezielt freigesetzt.
"So wurde durch die gentherapeutische Behandlung nur weniger Nervenzellen die axonale Regeneration verschiedener Nervenzellen im Gehirn und mehrerer motorischer Trakte im Rückenmark gleichzeitig angeregt", erklärt Dietmar Fischer. "Das hat es letztlich ermöglicht, dass die so behandelten, zuvor gelähmten Tiere nach zwei bis drei Wochen begannen zu laufen. Dies hat uns am Anfang sehr überrascht, da es noch nie zuvor nach einer kompletten Querschnittslähmung gelungen ist."
Weitere Untersuchungen sollen zeigen, wie die Gabe von Hyper-Interleukin-6 optimiert werden kann und ob die positiven Effekte bleiben, wenn die Verletzung schon mehrere Wochen zurückliegt. "Dieser Aspekt wäre für eine Anwendung am Menschen besonders relevant“, sagt Fischer.
Quelle: Transneuronal delivery of hyper-IL-6 enables functional recovery after severe spinal cord injury in mice, in: Nature Communications, 2021, DOI: 10.1038/s41467-020-20112-4, https://rdcu.be/cdCob