Das Programm bietet Forschungsmöglichkeiten für Studenten im Grundstudium
Von Michael Häderle
Erforschung von Erleichterungen
UNM-Wissenschaftler entwickeln neuartige Antikörperbehandlung gegen chronische Schmerzen
Neue Bundesförderung für Spitzenforschung am Health Sciences Center der University of New Mexico bietet die Aussicht auf Linderung für einen von fünf Amerikanern, die mit chronischen Schmerzen leben.
Ein zweijähriger Zuschuss in Höhe von 1 Million US-Dollar von den National Institutes of Health Hilfe zur Beendigung der langfristigen Suchtinitiative (HEAL) wird die Entwicklung eines Antikörpers finanzieren, der die Schmerzreaktion im Gehirn dämpft, sagt Karin Westlund High, PhD, Professorin an der Klinik für Anästhesiologie & Intensivmedizin.
Westlund High, der sich in den letzten 35 Jahren mit der Erforschung von Schmerzbehandlungen beschäftigt hat, sagt, dass es deutliche Unterschiede in der Genexpression im Gehirn von Menschen mit kurzfristigen Schmerzen und denen mit chronischen Schmerzen gibt, die eine erhöhte Produktion schädlicher Proteine sehen.
Die aktuelle Studie konzentriert sich auf Cholecystokinin (CCK), ein Peptidhormon, das im Magen lebt, wo es bei der Verdauung hilft, und im Gehirn, wo es Nervenzellen schädigt, die Rezeptoren für das Molekül haben.
Der Cholecystokinin-Rezeptor im Gehirn ist mit Schmerzen und Emotionen verbunden – Angst und Depression
„Der Cholecystokinin-Rezeptor im Gehirn ist mit Schmerzen und Emotionen verbunden – Angst und Depression“, sagt Westlund High. Wenn mehr CCK produziert wird, sagt sie, "beginnt es eine große Kettenreaktion, an der die Nerven und Mikroglia beteiligt sind und die schließlich zu chronischen Schmerzen führt."
Diese Entzündungsreaktion löst eine Rückkopplungsschleife aus, sagt sie. „Die Interaktion führt zu diesem kontinuierlichen neuronalen Feuern, das es dann ermöglicht, die Entzündung in diesem Teufelskreis fortzusetzen.“
Arbeiten mit einem Mausmodell, Westlund High und der duale Studienleiter Sascha Alles, PhD, Assistenzprofessor für Anästhesiologie und Intensivmedizin und ehemaliger UNM-Forscher Adinarayama Kunamneni, PhD, jetzt an der Mayo Clinic in Jacksonville, Florida, haben einen kleinen Antikörper entwickelt, der in der Lage ist, das Gehirn zu erreichen und sich an den neuronalen CCK-Rezeptor anzuheften, wodurch die Wirkung des Entzündungshormons blockiert wird.
Bei Mäusen lindert der Antikörper Schmerzen und verhindert wirksam Angstzustände und Depressionen, die oft mit chronischen Schmerzen einhergehen, sagt sie.
Der nächste Schritt wird darin bestehen, den Maus-Antikörper, der 85 Prozent seiner DNA-Sequenz mit dem Menschen teilt, zu „humanisieren“, indem einige seiner Aminosäuren so ersetzt werden, dass er der menschlichen Version entspricht, sagt sie. Diese Arbeit wird von Kunamneni im Rahmen eines Unterpreises geleistet.
Das UNM-Team wird die schmerzlindernde Wirksamkeit des Antikörpers auf neuronenähnlichen Zellen messen, die aus Stammzellen kultiviert werden, die aus menschlichen Blutproben entnommen wurden, die CCK ausgesetzt wurden. „Wir können den Antikörper auftragen und die (neuronale) Feuerrate überprüfen, um zu sehen, ob er sie in der Schale beruhigt“, sagt Westlund High.
Die Blutproben stammen von Patienten des UNM-Krankenhauses, von denen einige schmerzfrei sind und andere unter chronischen Schmerzen leiden, fügt sie hinzu.
Westlund High credits Eugene Koshkin, MD, und Katie Reyes, MD, beide außerordentliche Professoren für Anästhesiologie und Intensivmedizin, sowie Justin Baca, MD, PhD, in der Abteilung für Notfallmedizin, und Hossein Mousavi, MD, ein Bewohner der Klinik für Neurologie, um Patienten zu rekrutieren.
Laut den Richtlinien der HEAL-Initiative kann das Projekt, wenn es in den ersten zwei Jahren seine erwarteten Meilensteine erreicht, um drei weitere Jahre verlängert und schließlich in klinischen Studien der Phasen 1 und 2 am Menschen getestet werden, sagt Westlund High.