Ein neues Projekt zur Früherkennung der Parkinson’schen Krankheit mit
stark magnetisiertem Xenon-Gas startet am Berliner Leibniz-Institut für
Molekulare Pharmakologie (FMP). Die Gruppe um den Physiker Leif Schröder
erhält hierfür eine mehrjährige Förderung der Michael J. Fox Foundation
for Parkinson’s Research und verweist dabei auf den Zusammenhang zwischen
Science Fiction und zukunftsweisender Grundlagenforschung.
Als vor einem Jahr weltweit der „Back to the Future Day“ (21.10.2015)
begangen wurde, um an die Film-Trilogie „Zurück in die Zukunft“ und die
darin enthaltene 30-Jahres-Zeitreise von Marty McFly zu erinnern, war dies
auch Anlass, mit Wissenschaftlern einen Blick in die Zukunft zu werfen.
Insbesondere der Hauptdarsteller Michael J. Fox resümierte im Zusammenhang
mit der von ihm gegründeten Stiftung zur Erforschung der Parkinson’schen
Krankheit über die Fortschritte in der Medizin seit 1985 und die zu
erwartenden Verbesserungen in den nächsten Jahren.
Am Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) ist nun ein Projekt
zur möglichen Früherkennung von Parkinson gestartet, das mit seiner
Technik eine interessante Parallele zu Doc Browns berühmtem DeLorean
aufweist. Es verdeutlicht, wie unkonventionelle Ideen sowohl im Science
Fiction-Genre als auch bei neuen wissenschaftlichen Ansätzen eine wichtige
Rolle spielen. Wesentlicher Bestandteil zur Durchführung der Zeitreisen in
den Filmen war ein sog. „Fluxkompensator“ der es später umgangssprachlich
zu einiger Popularität brachte. Es handelt sich um eine irrtümliche
Übersetzung des „Flux Capacitors“ aus dem englischen Original. Aber was
für ein Fluss (lat.: flux) kann damit beeinflusst bzw. kompensiert werden?
Im Film ermöglichte er eine Verdichtung des Zeitflusses und eben dadurch
die Zeitreisen. Eine andere Art von Fluss ist der Magnetfluss, mit dem die
Stärke magnetischer Felder beschrieben wird. Für bestimmte Anwendungen ist
auch hierfür in der Tat eine Art Kompensator erwünscht, nämlich um einen
relativ geringen Magnetfluss auszugleichen und Verhältnisse wie unter sehr
starken Feldern zu erreichen. Ein Anwendungsbereich ist die
Magnetresonanztomographie (MRT). Hier würde man gerne immer stärkere
Magnetfelder einsetzen, um schärfere Bilder und schnellere Aufnahmen zu
erzielen. Da dies jedoch nur begrenzt möglich ist, entwickeln
Wissenschaftler seit langem Methoden, bei denen die detektierten Moleküle
so manipuliert werden, dass sie ein deutlich verstärktes Signal aussenden
– so als ob sie sich in einem viel stärkeren Magnetfeld befinden würden.
Eine dieser Methoden arbeitet mit sehr intensivem infrarotem Laserlicht,
um letztendlich die Magnetisierung des harmlosen Edelgases Xenon künstlich
zu verstärken. Die dabei erreichten Signalstärken erlauben den Nachweis
vormals nicht zugänglicher kleiner Substanzmengen. Die Arbeitsgruppe
„Molekulare Bildgebung“ am FMP um den Physiker Leif Schröder entwickelt
seit einigen Jahren neue MRT-Verfahren mit so einer Art „Fluxkompensator“
und konnte bereits eindrucksvoll das Potential dieser Methode
demonstrieren. Nun soll sie in einem nächsten Schritt zur möglichen
Früherkennung von Parkinson eingesetzt werden. Die Empfindlichkeit der
Technik wäre sonst nur mit einem 20.000-fach stärkeren Magnetfeld
erreichbar, das allerdings nur auf einem Neutronenstern vorkommen würde.
In dem von der Michael J. Fox Foundation mit 349.500 US$ über drei Jahre
geförderten Projekt wird das Team um Leif Schröder eine neue Art von
Kontrastmittel für die MRT mit dem künstlich magnetisierten Xenon
entwickeln. Hierbei kommt ein Baustein zum Einsatz, von dem bekannt ist,
dass er an das Protein α-Synuclein bindet. Ablagerungen dieses Proteins
werden als eine der Ursachen der Parkinson‘schen Krankheit angesehen. Das
Kontrastmittel wird dabei zunächst die Anwesenheit des Proteins durch eine
Signaländerung des Xenons nachweisen, bevor es zu den schädlichen
Ablagerungen kommt. Es hat damit auch gleichzeitig einen Schutzeffekt, da
die weiteren Prozesse der Ablagerungen unterbunden werden.
Der Brückenschlag zwischen dem legendären Fluxkompensator und den jetzt
möglichen Anwendungen im Sinne der Stiftung steht dabei ganz in der
Tradition des Campus Buch, neueste Methoden der Physik in den
Lebenswissenschaften anzuwenden. Beispiele hierfür sind die früh
eingesetzten Neutronen-Generatoren in der Strahlenbiologie und -therapie
oder die Arbeiten der Gebrüder Ruska zur Elektronenmikroskopie.
Titel des Projekts: Supramolecular hosts as combined protein aggregation
inhibitors and hyperpolarized MRI
Kontakt:
Dr. Leif Schröder
Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP)
Robert-Rössle-Straße 10
13125 Berlin
lschroeder@fmp-berlin.de
Tel.: 0049 30 94793-121
Public Relations
Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP),
Silke Oßwald
Phone: +49 (0)30 94793 104
Email: osswald@fmp-berlin.de
Das Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) gehört zum
Forschungsverbund Berlin e.V. (FVB), einem Zusammenschluss von acht
natur-, lebens- und umweltwissenschaftlichen Instituten in Berlin. In
ihnen arbeiten mehr als 1.900 Mitarbeiter. Die vielfach ausgezeichneten
Einrichtungen sind Mitglieder der Leibniz-Gemeinschaft. Entstanden ist der
Forschungsverbund 1992 in einer einzigartigen historischen Situation aus
der ehemaligen Akademie der Wissenschaften der DDR.
About The Michael J. Fox Foundation
As the world’s largest nonprofit funder of Parkinson’s research, The
Michael J. Fox Foundation is dedicated to accelerating a cure for
Parkinson’s disease and improved therapies for those living with the
condition today. The Foundation pursues its goals through an aggressively
funded, highly targeted research program coupled with active global
engagement of scientists, Parkinson’s patients, business leaders, clinical
trial participants, donors and volunteers. In addition to funding more
than $600 million in research to date, the Foundation has fundamentally
altered the trajectory of progress toward a cure. Operating at the hub of
worldwide Parkinson’s research, the Foundation forges groundbreaking
collaborations with industry leaders, academic scientists and government
research funders, increases the flow of participants into Parkinson’s
disease clinical trials with its online tool, Fox Trial Finder, promotes
Parkinson’s awareness through high-profile advocacy, events and outreach,
and coordinates the grassroots involvement of thousands of Team Fox
members around the world.
Quelle: IDW