Mit Kupfer gegen ALS

Berlin - Mit der „Ice Bucket Challenge“ hatte 2014 die Nervenkrankheit Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) hohe Bekanntheit erlangt. Jetzt gibt es positive Nachrichten aus der Wissenschaft: Ein US-Forscherteam hat ein neues Medikament zur Behandlung der seltenen Krankheit entwickelt. Im Tierversuch konnte die Lebensdauer von Mäusen nahezu normalisiert werden.

Die Forscher der Oregon State University haben einen Weg gefunden, die Funktionsfähigkeit des Enzyms Superoxiddismutase (SOD) zu beeinflussen, welches eine Rolle bei der Entstehung von ALS spielt. Das Enzym kann oxidativen Stress entschärfen, indem es Superoxid-Anionen zu Wasser reduziert. Es liegt in verschiedenen Formen in Zytoplasma, Mitochondrien und der extrazellulären Matrix vor. Zur Stabilisierung benötigt SOD je nach Form Kupfer, Zink, Mangan oder Nickel. Während Kupfer und Zink vor allem in humanen und tierischen Organismen vorkommen, findet man Nickel- und Mangan-SOD vor allem in Pflanzen.

Bei einigen Patienten mit ALS ist das Gen, welches die Unterform SOD1 codiert, mutiert. Das Enzym wird zwar exprimiert, aber nicht stabilisiert. Das ist gefährlich, denn unstabilisierte SOD kann akkumulieren und zu toxischen, Plaque-ähnlichen Ablagerungen führen. Offenbar fehlt das stabilisierende Kupfer-Ion, die Proteinstruktur entfaltet sich.

Man müsste also Kupfer gezielt in das Protein einbauen, so die Idee der Forscher. Dazu machten sie sich die Eigenschaften eines weiteren Moleküls zunutze: Kupfer-ATSM. Die Substanz wurde bislang vor allem in der Diagnostik eingesetzt. Über bildgebende Verfahren kann Kupfer-ATSM Gewebe identifizieren, die nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt werden. Laborversuche konnten aber zeigen, dass die Substanz spezifisch und schnell in Zellen lokalisiert wird, in denen sich das defekte SOD1-Protein befindet. Dort wird über eine enzymatische Reaktion das Kupfer-Ion aus dem Molekül in SOD übertragen.

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