UCLA entdeckt erstes Medikament zur Schlaganfall-Rehabilitation zur Reparatur von Hirnschäden (2025)

 (stemcell.ucla.edu)
1 Punkte von GN⁺ 4 시간 전 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Das Forschungsteam von UCLA Health erzielte bei Mäusen eine signifikante Wiederherstellung der motorischen Kontrolle nach einem Schlaganfall mit einem Medikament, das die Wirkung von physischer Rehabilitation nachbildet
  • Für die Erholung nach einem Schlaganfall gibt es bislang keine Medikamente, daher sind Patienten auf schwer langfristig durchzuhaltende hochintensive Rehabilitation angewiesen, deren Wirkung zudem begrenzt ist
  • Ein Schlaganfall unterbricht auch Verbindungen zwischen Hirnzellen, die vom geschädigten Bereich entfernt liegen, und stört dadurch das koordinierte Feuern der für Bewegung und Gehen nötigen Hirnnetzwerke
  • Erfolgreiche Rehabilitation stellte sowohl bei Mäusen als auch beim Menschen Gamma-Oszillationen wieder her und reparierte bei Mäusen zudem Verbindungen von parvalbumin neurons
  • DDL-920, entwickelt in einem UCLA-Labor, erzeugt durch Erregung von parvalbumin neurons Gamma-Oszillationen; vor einer klinischen Anwendung sind präklinische Sicherheits- und Wirksamkeitsprüfungen nötig

Forschungsergebnisse und therapeutische Lücke

  • Das Forschungsteam von UCLA Health hat das erste Medikament entdeckt, das in einem Mausmodell die Wirkung von physischer Rehabilitation nach einem Schlaganfall nachbildet
  • Die in Nature Communications veröffentlichte Studie testete auf Basis der Mechanismen, mit denen Rehabilitation auf das Gehirn wirkt, zwei Wirkstoffkandidaten, von denen einer bei Mäusen nach einem Schlaganfall zu einer signifikanten Wiederherstellung der motorischen Kontrolle führte
  • Schlaganfälle sind eine der Hauptursachen für Behinderungen bei Erwachsenen, und die meisten Patienten erholen sich nicht vollständig von ihren Folgen
  • Im Bereich der Schlaganfall-Erholung gibt es bislang keine Medikamente, daher müssen Patienten auf physische Rehabilitation setzen, deren Wirkung zudem begrenzt ist
  • Einer der limitierenden Faktoren ist, dass die meisten Patienten die für die Erholung nötige Rehabilitationsintensität nur schwer aufrechterhalten können
  • Die Schlaganfall-Erholung unterscheidet sich damit von medizinischen Fachgebieten wie Kardiologie, Infektionskrankheiten oder Krebsbehandlung, in denen Medikamente zur Behandlung der Erkrankung verfügbar sind
  • S. Thomas Carmichael, Professor und Leiter der Neurologie an der UCLA, verfolgt das Ziel, den seit Jahrzehnten bestehenden physiotherapeutischen Ansatz in das Zeitalter der Molekularmedizin zu überführen, damit Patienten ein Medikament einnehmen können, das die Wirkung von Rehabilitation erzielt

Vom Schlaganfall unterbrochene Hirnverbindungen

  • Untersuchungen an einem experimentellen Mausmodell für Schlaganfall und an Schlaganfallpatienten bestätigten, dass auch Hirnverbindungen in von der Läsion entfernten Arealen verloren gehen
  • Selbst Hirnzellen, die weit vom Schlaganfallgebiet entfernt liegen, verlieren Verbindungen zu anderen Neuronen
  • Dadurch wird es für Hirnnetzwerke schwieriger, gemeinsam zu feuern, um Verhaltensweisen wie Bewegung und Gehen zu ermöglichen
  • Ein Teil der nach einem Schlaganfall verlorenen Verbindungen entsteht bei parvalbumin neurons

Gamma-Oszillationen und parvalbumin neurons

  • parvalbumin neurons sind an der Erzeugung des Hirnrhythmus beteiligt, der als Gamma-Oszillation (gamma oscillation) bezeichnet wird
  • Gamma-Oszillationen helfen bei der Bildung koordinierter Netzwerke, die Neuronen verbinden und dadurch Verhaltensweisen wie Bewegung ermöglichen
  • Ein Schlaganfall führt zum Verlust von Gamma-Oszillationen im Gehirn
  • Erfolgreiche physische Rehabilitation stellte Gamma-Oszillationen sowohl bei Labormäusen als auch beim Menschen wieder her
  • Im Mausmodell reparierte Rehabilitation die verlorenen Verbindungen der parvalbumin neurons

Wirkweise von DDL-920 und weiterer Validierungsbedarf

  • Carmichaels Forschungsteam identifizierte zwei Wirkstoffkandidaten, die nach einem Schlaganfall Gamma-Oszillationen erzeugen können
  • Die Kandidaten wirken gezielt, indem sie parvalbumin neurons erregen
  • DDL-920, entwickelt im UCLA-Labor des Mitautors Varghese John, stellte bei Mäusen die motorische Kontrolle signifikant wieder her
  • DDL-920 zeigt ein einzigartiges pharmakologisches Ziel innerhalb der an Rehabilitation beteiligten Hirnschaltkreise, das die zentralen Effekte physischer Rehabilitation nachahmt und so die Erholung fördert
  • Die Studie identifizierte die Hirnsubstrate und Schaltkreise, die den Rehabilitationseffekten zugrunde liegen, und fand innerhalb dieser Rehabilitationsschaltkreise ein pharmakologisches Ziel, das die Kerneffekte physischer Rehabilitation nachahmen und die Erholung fördern kann
  • Bevor DDL-920 für klinische Studien am Menschen in Betracht gezogen werden kann, sind weitere Untersuchungen erforderlich, um Sicherheit und Wirksamkeit zu verstehen

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1 Kommentare

 
GN⁺ 4 시간 전
Hacker-News-Kommentare

  • Soweit ich es verstanden hatte, verursacht ein Schlaganfall den Tod von Gehirnzellen, und davon gibt es kein Zurück. Neurologen sprachen jedoch von „geprellten“ Gehirnzellen und davon, dass sich Funktionen noch Wochen, Monate oder Jahre später erholen können.
    Die UCLA-Studie scheint hier auf die unterbrochene Konnektivität überlebender, entfernter Netzwerke und auf verlorene Rhythmen abzuzielen. Dennoch fällt es mir bislang schwer, mir einen Eingriff vorzustellen, der Funktionen wiederherstellen kann, die verschwunden sind, weil im Infarktkern Zellen abgestorben sind.

    • Diese Studie scheint sich mit Konnektivität zu befassen.
      Soweit ich es verstehe, regeneriert sich der Tod von Gehirnzellen außerhalb des Hippocampus nicht, Verbindungen und Netzwerke können sich aber regenerieren.
      Dass Neuronen untereinander wieder Verbindungen herstellen, ist meines Wissens schon seit geraumer Zeit beinahe Mainstream. Das heißt: Auch wenn das Gehirn keine neuen Zellen bilden kann, kann es die Verbindungen zwischen Zellen neu verdrahten. Der Artikel scheint ebenfalls eher von einer Neuverdrahtung von Verbindungen als von Zellregeneration zu sprechen.
      Es gibt auch viele Wirkstoffkandidaten, die diese Neuverdrahtung anregen sollen:
      https://www.nia.nih.gov/news/new-drug-candidate-targeting-sy...
      https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8190578/
      https://www.medicalnewstoday.com/articles/324410
    • Es gibt Menschen, denen durch Verletzungen oder andere Probleme ein großer Teil des Gehirns fehlt und die dennoch scheinbar ein normales Leben führen.
      https://www.cbc.ca/radio/asithappens/as-it-happens-thursday-...
    • Meines Wissens besteht das Gehirn aus weit mehr Neuronen, als für Resilienz nötig wären. Deshalb kann es trotz einer „Prellung“ in manchen Bereichen und trotz des Todes eines beträchtlichen Teils der Zellen noch zu 100 % funktionieren. Ein bisschen wie ein Programmierer, dem ein Finger fehlt.
      Das Problem zeigt sich erst, wenn in bestimmten Bereichen alle Zellen absterben.
      Deshalb sind Krähen trotz kleiner Gehirnmasse ziemlich intelligent, und ich halte die einfache Gleichsetzung von Gehirngröße und Intelligenz für falsch. Das ist natürlich nur mein Laienverständnis.
    • Es ist eher so, dass das Gehirn lernt, die Arbeit toter Gehirnzellen von anderen Bereichen oder Neuronen übernehmen zu lassen. Gehirnzellen, die durch Ischämie abgestorben sind, sind tot; normalerweise räumt die Mikroglia sie weg, und mit der Zeit bleibt an der Stelle der Ischämie ein Defekt zurück.
    • Ich frage mich, ob man eines Tages neuronale Netze wiederbeleben könnte, indem man neuronale Verbindungen abgestorbener Zellen wiederherstellt. Ich stelle mir vor, dass bei einem abgestorbenen Neuron die Verbindungen noch vorhanden sind, aber in einem ruhenden Zustand.

  • Wenn man Ted Chiangs „Understand“ gelesen hat, versteht man, warum mir bei dieser Überschrift fast die Augen herausgefallen sind. Falls nicht: Die Geschichte ist in „Stories of Your Life and Others“ enthalten, dem Band mit der Kurzgeschichte, auf der der Film Arrival basiert.

    • Ich liebe Ted Chiangs Kurzgeschichte „Understand“, aber ich glaube, hier wird diese Forschung etwas zu sehr aufgebauscht. Mehr Neuronenwachstum führt nicht automatisch zu höherer Intelligenz, und wenn Pfade nicht systematisch durch einen natürlichen Prozess der Erfahrungsanpassung wachsen, könnte das auch allerlei degenerative Effekte erzeugen.
    • Ich habe das vor ein paar Monaten gelesen und hatte sofort genau denselben Gedanken. Es wirkt wie Flowers for Algernon bis ins Extrem getrieben.
    • Ich dachte immer, der Film sei von Vonneguts Slaughterhouse 5 inspiriert. Die Prämisse ist dieselbe, und die Außerirdischen wirkten auch einigermaßen ähnlich. Vonnegut beschrieb sie scherzhaft als umgedrehte Toilettenbürsten.

  • Das betreffende Molekül ist dieses hier: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39106304/

  • Mich interessiert, ob das auch bei Alzheimer funktioniert.

  • Ich hatte verstanden, dass es Hinweise darauf gibt, dass Psychedelika wirksam dabei sind, eine kritische Phase zu öffnen, in der sich das Gehirn wie in der Kindheit selbst neu verdrahten kann. Ich frage mich, ob das hiermit zusammenhängt.
    https://academic.oup.com/brain/article/148/6/1862/8052899?gu...

  • Die Erklärung „Das Ziel ist, ein Medikament zu entwickeln, das Schlaganfallpatienten einnehmen können und das einen Reha-Effekt erzeugt“ klingt wirklich erstaunlich.
    Ich kenne zwei Menschen, die schwere Schlaganfälle hatten; bei einem wurde die Physiotherapie davon beeinflusst, dass Ressourcen nach Kriterien priorisiert wurden, die Menschen mit höherer Genesungswahrscheinlichkeit bevorzugen, und der andere hasste Physio- und Sprachtherapie so sehr, dass er die Teilnahme oder Übungen oft verweigerte.
    Selbst wenn ein solches Medikament nicht direkt bei der Genesung helfen würde, hätte es wohl den Stress für alle Beteiligten verringert.

  • Könnte so eine Behandlung auch bei anderen neurodegenerativen Erkrankungen helfen?

  • Als völliger Laie gefragt: Könnte man solche Gamma-Oszillationen auch mit elektronischen Geräten erzeugen, vielleicht sogar mit implantierbaren?
    Bei einer Suche wirkte das wie ein zeitlich noch recht neues Feld:
    https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/jou...
    Dort heißt es, man habe durch die Kombination aus robotergestützter Rehabilitation und klinikähnlicher nichtinvasiver transkranieller Wechselstromstimulation mit 40 Hz ähnliche motorische Verbesserungen erreicht, indem bewegungsbezogene Gamma-Band-Leistung wiederhergestellt, maladaptive Netzwerkdynamiken von PV-INs verbessert und die PV-IN-Konnektivität im prämotorischen Kortex erhöht wurden.
    Auch ein Exoskelett für solche Patienten könnte offenbar nicht nur bei der unmittelbaren Ausführung von Aufgaben helfen, sondern auch als Teil des Genesungsprozesses.

  • …bei männlichen Mäusen.
    Kluge Universitäten wollen meiner Meinung nach PIs, die wissen, dass solche Pressemitteilungen dazu dienen, messbare Sichtbarkeit wie Zitationszahlen oder den h-Index zu erhöhen. Deshalb ist es nicht besonders wichtig, ob die Überschrift einer Pressemitteilung, die ein Paper bewerben soll, exakt ist.
    Die Überschrift kann man jederzeit den Editoren in die Schuhe schieben; man könnte auch „Mondsaft löst den Weltfrieden“ schreiben. Der Prorektor wird sich nur dann dafür interessieren, wenn es negative Reaktionen gibt. Die Aufgabe des PR-Teams besteht also darin, so stark wie möglich zu übertreiben, ohne Gegenwind auszulösen.

    • Fangen nicht alle Medikamente ursprünglich dort an? Trotzdem sagt die Überschrift nicht alles über den Gesamtinhalt aus.

  • Wie testet man so etwas bei Mäusen? Löst man Gehirnanfälle aus?

    • Je nach Schlaganfalltyp gibt es verschiedene Verfahren.
      Man kann ein Instrument einführen und eine bestimmte Arterie mechanisch verschließen, nach Injektion eines Photosensibilisators per Laser einen gezielten Thrombus erzeugen, Gerinnungsmittel injizieren, Erstickung herbeiführen oder gefäßauflösende Mittel injizieren und anschließend eigenes Blut wieder zuführen.
      Ich verstehe, warum solche Forschung nötig ist, aber ich glaube nicht, dass ich das selbst machen könnte.