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Forschung AG Tamgüney

Wir untersuchen neurodegenerative Krankheiten wie Parkinson und Alzheimer, die das Gehirn schädigen und zu motorischen Defiziten und/oder kognitiven Beeinträchtigungen und Demenz führen. Diese Krankheiten sind durch die Fehlfaltung und Aggregation spezifischer neuronaler Proteine gekennzeichnet, wie z.B. α-Synuclein bei der Parkinson-Krankheit oder Amyloid-β und Tau bei der Alzheimer-Krankheit, die neuronale Schäden und Verluste zur Folge haben.

Mechanismen - Zelluläre und systemische Ausbreitung der Proteinaggregation

Die Parkinson-Krankheit, die Lewy-Körperchen-Demenz und die Multisystematrophie gehören zu einer Gruppe von neurodegenerativen Erkrankungen, die durch die Fehlfaltung und Aggregation eines neuronal exprimierten Proteins namens α-Synuclein gekennzeichnet sind. Studien in Tiermodellen der Parkinson-Krankheit haben uns gezeigt, dass sich aggregiertes α-Synuclein ähnlich wie Prionen über einen Selbsttemplationsmechanismus in Neuronen replizieren kann. Darüber hinaus können Kristallisationskeime von aggregiertem α-Synuclein zwischen benachbarten Neuronen übertragen werden, was mit der Zeit zu einer Ausbreitung der Pathologie auf distale Hirnareale führt. Unsere jüngsten Ergebnisse in Nagetiermodellen zeigen, dass sich fehlgefaltetes α-Synuklein über einen retrograden Transport vom Darm zum Gehirn und über einen anterograden Transport auch zum Herzen ausbreiten kann, was darauf hindeutet, dass bei einigen Patienten die Parkinson-Krankheit im Magen-Darm-Trakt und nicht im Gehirn beginnt. Dies wird auch durch unsere epidemiologischen Befunde unterstützt, die ein erhöhtes Risiko für eine Parkinson-Erkrankung nach Magen-Darm-Infektionen zeigen.

Diagnostik - Entwicklung eines diagnostischen Tests für die Alzheimer- und Parkinson-Krankheit

Alzheimer und Parkinson werden in der Regel erst relativ spät im Verlauf der Krankheit diagnostiziert, zu einem Zeitpunkt, an dem bereits schwere Schäden an den Nervenzellen aufgetreten sind und potenzielle Behandlungen wie Antikörper gegen Amyloid-β oder Tau wahrscheinlich versagen, weil zu viele Nervenzellen bereits irreversibel verloren gegangen sind. Damit eine Therapie wirksam ist und Nervenzellen vor dem Absterben schützen kann, müssen Alzheimer und Parkinson daher relativ früh im Verlauf der Krankheit diagnostiziert werden. Unser Ziel ist es einen diagnostischen Labortest für Alzheimer und Parkinson zu entwickeln, der diese Krankheiten in einem frühen Stadium erkennen kann. Dazu erarbeiten wir ultrasensitiven Nachweismethoden, mit denen wir die Mengen von krankheitsassoziiertem Amyloid-β, Tau und α-Synuclein in Körperflüssigkeiten von Patienten quantifizieren können.

Therapien - Entwicklung eines Impfstoffs gegen die Parkinson-Krankheit

Die vorbeugende Behandlung von Infektionskrankheiten wie Masern, Kinderlähmung oder Grippe durch Impfungen ist eine alltägliche Realität, die das Leben von Millionen von Menschen schützt. Leider gibt es derzeit keinen solchen Schutzimpfstoff gegen neurodegenerative Krankheiten. Unser Ziel ist es, einen Impfstoff gegen die Parkinson-Krankheit zu entwickeln. Bei der Parkinson-Krankheit faltet sich α-Synuclein, ein normales zelluläres Protein, das unsere Neuronen produzieren, falsch und bildet Oligomere und Aggregate, die für Neuronen schädlich sind. Unser Immunsystem kann gegen aggregiertes α-Synuclein keine Immunantwort bilden, weil es nicht als etwas Fremdes und Schädliches erkannt wird. Vor kurzem wurden die Strukturen verschiedener fibrillärer Aggregate von α-Synuclein gelöst. Unser Ziel ist es, das Hefeprotein HET-s, das aggregieren und Fibrillen bilden kann, die für den Menschen harmlos sind und von unserem Immunsystem erkannt werden, so zu modifizieren, dass es aggregiertes α-Synuclein nachahmt, indem wir einige Aminosäuren in HET-s durch die von α-Synuclein ersetzen. Wir gehen davon aus, dass eine Impfung mit diesen modifizierten HET-s-Fibrillen eine Immunität gegen fibrilläre Formen von α-Synuclein induzieren und vor der Parkinson-Krankheit schützen wird, indem die Vermehrung und Verbreitung von α-Synuclein-Aggregaten verhindert wird.

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