Ein revolutionärer Durchbruch bei der Behandlung verschiedener Herz-Kreislauf-Erkrankungen könnte durch das vom Institut für Biochemie und Medizinische Chemie der Medizinischen Fakultät der Universität Pécs und des Forschungszentrums János Szentágothai analysierte Protein ermöglicht werden. Das Protein wurde von der Forschergruppe um Dr. Ildikó Bock-Marquette mit einzigartigen Eigenschaften entdeckt. Es ist zu hoffen, dass das Protein in absehbarer Zeit bei Patienten zum Einsatz kommt. Die Arbeit der Forscherin wurde mit einem wichtigen internationalen Wissenschaftspreis belohnt.
Das so genannte Thymosin beta-4 könnte geschädigtes Herzgewebe sogar mit Hilfe einer einfachen intravenösen Injektion regenerieren. Die potenziellen Auswirkungen auf die Herzregeneration und seine Anwendungsmöglichkeiten wurden von der Forscherin der Medizinischen Fakultät der Universität Pécs und des Forschungszentrums János Szentágothai, Dr. Ildikó Bock-Marquette, im Rahmen einer internationalen Kooperation entdeckt.
"Das Protein, mit dem wir es zu tun haben, und ähnliche, nach denen wir suchen, sind interessante kleine Moleküle, die die Fähigkeit haben, Gewebe nach einer Schädigung zu regenerieren, indem sie das erwachsene Organ oder Gewebe an seinen embryonalen Zustand "erinnern". All dies hat den großen Vorteil, dass es nach unseren Forschungen auch intravenös funktioniert, so dass wir hoffen, dass daraus einfach zu verwendende Medikamente hergestellt werden könnten" - erklärt die Forscherin.
Das Protein Thymosin beta-4, das von der Thymusdrüse produziert wird, ist seit 1966 bekannt, aber seine Wirkung auf die Herzregeneration wurde erst in den letzten Jahren durch die Arbeit von Dr. Ildikó Bock-Marquette und ihren Kollegen entdeckt. Ideen und Theorien gab es schon vorher, und die Forscherin wurde von einem ihrer Professoren, dem älteren Miklós Kellermayer, inspiriert. Er war in den 1980er Jahren der Meinung, dass die kleinen Proteine, die von den Zellen ausgeschieden werden, von großer Bedeutung sein könnten.
Ildikó Bock-Marquette begann 1999 mit der Erforschung der Eigenschaften dieser Proteine in den Vereinigten Staaten, wohin sie 1996 mit einem Stipendium übersiedeln konnte. In den Forschungsgruppen von Prof. Dr. Eric N. Olson und Prof. Dr. Deepak Srivastava in Dallas beschäftigte sie sich hauptsächlich mit der Regeneration von Herz-Kreislauf- und Kernmuskeln. Nach sechs Jahren Forschung ist es ihnen gelungen, die Herzregenerationseigenschaft des Thymosin-beta-4-Peptids zu entdecken. Nachdem sie mehrere wissenschaftliche Artikel zu diesem Thema veröffentlicht hatte, zog sie Anfang der 2010-er Jahre zurück in ihre Heimat und brachte ihr Forschungsthema mit. Ihre Arbeitsgruppe im Fachbereich Biochemie und Medizinische Chemie der Medizinische Fakultät der Universität Pécs und im Forschungszentrum János Szentágothai erforscht Proteine mit ähnlichen Eigenschaften.
Ein winziges Protein, Tausende von Möglichkeiten
Diese Proteine könnten in verschiedenen Therapieverfahren breit eingesetzt werden. Einer ihrer Anwendungsfälle wäre das Bioprinting, ein Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Gewebestrukturen, wo sie als Stimulanzien für die gedruckten Zellen dienen könnten. Die Forschungsgruppe in Pécs und einige lokale Kliniker arbeiten daran, die regenerativen Wirkungen von Thymosin beta-4 auf andere Organe zu erforschen, was einen großen Einfluss auf die Behandlung von angeborenen und erworbenen Krankheiten haben könnte, zum Beispiel bei Post-Covid-Syndromen.
"Im Moment suchen wir nach dem Bindungsprotein, das das Molekül mit den Zellen verbindet, und wir untersuchen, wie das Protein Stammzellen in differenzierte Herzzellen umwandelt. Dabei spielt meine Beziehung zu meinem früheren Forschungsleiter Deepak Srivastava eine wichtige Rolle, der heute Direktor des Gladstone Institut ist, das unter anderem Herz-Kreislauf-Erkrankungen erforscht. Dort arbeitet Professor Jamanaka Sinja, der einen Nobelpreis für seine Arbeit zur Schaffung so genannter induzierter pluripotenter Stammzellen erhalten hat. Diese unglaubliche Entdeckung bedeutet, dass Zellen, aus denen verschiedene Gewebe in unserem Körper bestehen, in pluripotente Stammzellen zurückverwandelt werden können, die sich dann in jede andere Art von Gewebe verwandeln können. Von dort erhoffen wir uns, die für die Forschung benötigten Zellen zu bekommen",
zeigt die Pécser Forscherin die spannenden Zukunftsprojekte auf.
Während die Gruppe die Anwendungsmöglichkeiten von Thymosin beta-4 und anderen ähnlichen Proteinen erforscht, finden in den Vereinigten Staaten klinische Versuche zur Regeneration von Herzgewebe statt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen, dass die vorhergesagte Dosis des Proteins keine ernsthaften Nebenwirkungen hat, was den Weg für weitere Tests und pharmazeutische Entwicklungen ebnet.
Dr. Bock-Marquette Ildikó wurde im Oktober 2022 mit dem Abraham White Lebenslanger Wissenschaftspreis ausgezeichnet. Das Prestige des Preises zeigt sich darin, dass sich unter den 29 bisherigen Empfängern 9 Nobelpreisträger befinden. Die Auszeichnung wurde der ungarischen Forscherin von Professor Allan L. Goldstein, dem Entdecker des Thymosin-beta-4-Peptids, verliehen. Weitere Einzelheiten über den Preis für das Lebenswerk sind auf der Website der Medizinischen Fakultät Pécs zu finden: https://aok.pte.hu/hu/hirek/hir/15629