Mehr als 400 genetisch bedingte neuromuskuläre Erkrankungen (NME) zählen zu den seltenen Erkrankungen. Was sie eint, ist das oftmals frühe Versterben oder eine erhebliche körperliche Beeinträchtigung der Betroffenen. Denn bislang gibt es nur für eine Handvoll dieser NME überhaupt Therapien. Das Konsortium „B2B-RARE – Bench to Bedside“ möchte dies ändern und hat im Rahmen des Innovationswettbewerbs Gesünder.IN.NRW eine Förderzusage im Bereich Innovative Medizin, Gesundheit und Lebenswissenschaften erhalten. Das mit mehr als 2,6 Mio. Euro aus europäischen und Landesmitteln geförderte gleichnamige Projekt will durch von Patient:innen gewonnene Hautzellen in den kommenden drei Jahren marktreife Diagnose- und Therapieverfahren für seltene neuromuskuläre Erkrankungen (NME) entwickeln. Dabei werden Forschende an der Universitätsmedizin Düsseldorf, Universitätsmedizin Essen, am BG Universitätsklinikum Bergmannsheil Bochum, Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften – ISAS e.V., an der Lead Discovery Center GmbH und Singleron Biotechnologies GmbH interdisziplinär zusammenarbeiten.

Das Projekt beinhaltet die Entwicklung von personalisierten Therapien für Betroffene mit seltenen NME, bei denen bisher Behandlungsmöglichkeiten fehlen. Zu den Patient:innen gehören auch Kinder und junge Erwachsene, die bislang keine Aussicht auf Heilung oder zumindest auf Linderung der Erkrankung hatten. Für sie sollen neue therapeutische Ansätze entwickelt werden, die im Sinne eines "Bench-to-Bedside"-Prinzips (aus dem Labor an das Krankenbett) direkt in individuelle Heilversuche überführt werden können. Dabei kommen sogenannte Omics-Technologien sowie Bioinformatik inkl. Künstliche Intelligenz (KI) zum Einsatz, um therapeutisch relevante Krankheitsmechanismen zu identifizieren und in die klinische Anwendung zu überführen.

Ausgangspunkt für diesen Ansatz sind die Patient:innenauswahl, die Analyse von  Hautbiopsien und die nachfolgende Phänotypisierung (Klassifizierung des Erscheinungsbildes) der gewonnenen Hautzellen (genauer: Fibroblasten). Diese Phänotypisierung, die von Wissenschaftler:innen in Düsseldorf, Bochum und Essen durchgeführt wird, wird zum Verständnis der zugrunde liegenden Eigenschaften dieser Zellen führen. Da Hautzellen dieselben genetischen Informationen wie Muskelzellen tragen, lassen sich ihre krankheitsverursachenden Veränderungen mit Omics-Technologien untersuchen. Omics bezeichnet die gesamtheitliche Charakterisierung unter anderem aller Gene, Proteine oder Metabolite (Stoffwechselprodukte). Omics-Daten liefern einen wichtigen Ansatzpunkt in der personalisierten Medizin, da sie Aufschluss über individuelle Krankheitsvorgänge und mögliche Therapieansätze geben. Die Firma Singleron wird die zugrunde liegenden Genaktivitäten (sogenannte Transkriptomanalysen) durchführen, während ISAS-Forschende die entsprechenden Proteine und Stoffwechselprodukte auf Basis speziell entwickelter Massenspektrometrie-Verfahren analysieren werden.

Suche nach bereits bekannten und unbekannten Arzneimittelwirkstoffen

Die gewonnenen Omics-Daten werden Bioinformatiker:innen am ISAS anschließend mithilfe von KI auswerten und mit Datenbanken zu vorhandenen Arzneimittelwirkstoffen abgleichen. Das Ziel dieser Analysen ist es, geeignete, bereits bekannte Wirkstoffe zu finden, mit denen sich die im ersten Schritt identifizierten fehlregulierten zellulären Prozesse bei NME adressieren lassen – und die damit für die Behandlung der Patient:innen infrage kommen können. Außerdem wird das Lead Discovery Center nach weiteren potenziell wirksamen Substanzen suchen. Sowohl die neuen, als auch bereits bekannten Wirkstoffe werden anschließend im Labor an den gewonnenen Fibroblasten  getestet. In einem weiteren Schritt werden die Wissenschaftler:innen die Relevanz der fehlregulierten zellulären Prozesse in Nerven- und Muskelzellen prüfen. Erfolgversprechende Substanzen sollen danach in den Kliniken direkt für eine personalisierte Behandlung in individuellen Heilversuchen in den Patient:innen eingesetzt werden.

Insgesamt hat das Konsortium aus Kliniker:innen, Grundlagenwissenschaftler:innen und Bioinformatiker:innen bei diesem Forschungsprojekt sowohl den medizinischen, als auch den gesellschaftlichen Nutzen im Fokus. Eine verbesserte Lebensqualität der NME-Patient:innen durch neue personalisierte Therapien wirkt sich nicht nur positiv auf die einzelnen Betroffenen, sondern auch auf ihre Familien und das gesamte gesellschaftliche Umfeld aus.

Übersicht der Projektpartner

Unter der Leitung von Prof. Dr. Tobias Ruck von der Universitätsmedizin Düsseldorf vereint das Konsortium führende medizinische Forschungsinstitutionen und Industrieunternehmen. Dieser synergistische neuartige Ansatz ermöglicht innovative Therapiestrategien zur schnelleren Diagnostik und Behandlung von NME. Zentral für diese Ziele ist eine intensive Zusammenarbeit der Projektpartner:innen:
• Universitätsklinikum Düsseldorf, Klinik für Neurologie (vertreten durch Prof. Dr. Tobias Ruck, Dr. Christopher Nelke, Dr. Christina Menskes und Dr. Menekse Öztürk)
• Universitätsmedizin Essen, Abteilung für Neuropädiatrie (vertreten durch Prof. Dr. Ulrike Schara-Schmidt und PD Dr. Andreas Roos)
• BG Universitätsklinikum Bergmannsheil Bochum (vertreten durch Prof. Dr. Matthias Vorgerd und Dr. Anne Güttsches)
• Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften – ISAS e.V. (vertreten durch Prof. Dr. Albert Sickmann und Prof. Dr. Robert Heyer)
• Lead Discovery Center GmbH (LDC), Dortmund (vertreten durch Anne-Katrin Klebl)
• Singleron Biotechnologies GmbH, Köln (vertreten durch Dr. Nan Fang und Petro Leka)

Weitere Informationen:

• b2b-rare.de