Forschungsprojekte in Deutschland

 

Therapieansatz, bei dem Mutationen, die zu einem verkürzten MeCP2-Protein führen, teilweise korrigiert werden
Prof. Peter Huppke und seine Arbeitsgruppe
Universität Göttingen, Deutschland

Verschiedene Substanzen, u.a. Aminoglykoside, sorgen dafür, dass sogenannte Nonsens-Mutationen in einem Gen teilweise überlesen werden und somit die Produktion eines intakten Proteins teilweise wieder hergestellt werden kann. Das Rett Syndrom ist ein guter Kandidat für solch einen Ansatz, da bei vielen Mädchen eine Nonsens-Mutation für die Erkrankung verantwortlich ist. Mädchen bei denen eine falsche Aminosäure eingebaut wird (Missense Mutationen) oder bei denen ganze Stücke des MECP2-Gens fehlen (Deletionen), würden von solch einen Therapieansatz nicht profitieren. Dass der Ansatz in Zellkulturen funktionieren kann wurde bereits 2009 von der Arbeitsgruppe durch Cornelia Brendel vorgestellt. Bei Gabe von Gentamycin, einem Aminoglykosid, wurde der Fehler im MECP2 Gen überlesen und 10-22% der normalen Menge von MeCP2 produziert. Für eine mögliche Therapie müssen aber neuere Medikamente entwickelt werden, da Gentamycin Nebenwirkungen hervorruft und auch schlecht die Blut-Hirn Schranke passieren kann. Mit einem neu entwickelten Aminoglykosid mit dem Namen NB54 konnte in der Zellkultur bereits gezeigt werden, dass ein funktionsfähiges MECP2 produziert werden kann und dies besser als mit Gentamycin. Damit die Experimente in Mäusen weitergeführt werden können, wurde ein neues Mausmodel entwickelt, das eine bei Mädchen mit Rett Syndrom häufig gefundene Nonsense Mutation trägt.

(Anmerkung: Zurzeit wird die Arbeitsgruppe von Prof. Peter Huppke von der DFG, dem CMPB und Eurorett (BMBF) gefördert)

 

Molekular- und Zellbiologie des Epigenoms
Prof. Cristina Cardoso und ihre Arbeitsgruppe
TU Darmstadt, Deutschland

Eine Großzahl von RTT Patienten trägt Mutationen im Methyl-Cytosin Bindeprotein 2 (MeCP2). Dieses Protein erkennt und bindet mittels seiner Methyl-Cytosin Bindedomäne (MBD) methylierte DNA Abschnitte und ist an der umfassenden Reorganisation von Chromatin, namentlich der Bildung von transkriptionell inaktivem Heterochromatin, beteiligt. Die MBD von MeCP2 ist darüber hinaus ein Brennpunkt für RTT “Missense” Mutationen (www.mecp2.org.uk).
Unsere Gruppe konnte zeigen, dass die MBD von MeCP2 notwendig und hinreichend ist für weitreichende Chromatinreorganisation während Differenzierungsereignissen (Brero et al. 2005). Aus diesem Grund gilt unsere besondere Aufmerksamkeit den Auswirkungen von MBD RTT “Missense” Mutationen auf:

die Fähigkeit von MeCP2, mit methylierter DNA zu interagieren
die Fähigkeit von MeCP2, Chromatin zu „clustern“

Parallel untersuchen wir mittels 3D Fluoreszenz in situ Hybridisierung (3D-FISH), ob Gene, deren Expressionsniveau durch die Menge von MeCP2 moduliert wird, entsprechend ihre räumliche Position im Zellkern verändern und sich in Heterochromatin Kompartimente hinein oder heraus bewegen. Für die anschließende Auswertung unserer Daten entwickelten wir ein halbautomatisches Bildanalyse-Programm.
Die Art und Weise, wie MeCP2 mit DNA interagiert, seine Rolle in der Chromatinorganisation und die daraus resultierenden Änderungen des Genexpressionsprofils sind von höchster Wichtigkeit, um die Funktion(en) dieses Proteins unter normalen und pathologischen Bedingungen zu verstehen. Diese Erkenntnisse werden hoffentlich neue Ansatzpunkte zur Entwicklung von therapeutischen Strategien und Zielen bieten.