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Forscher des Instituts für Neurobiologie der Nationalen Universität Mexikos in Querétaro sowie des Instituts für Klinische Chemie der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität in Nürnberg haben die bioaktive Domäne von Vasoinhibin identifiziert. Vasoinhibin ist ein natürliches Protein, welches das Wachstum neuer Blutgefäße hemmt. Basierend auf dieser Entdeckung wurden Vasoinhibin-Analoga generiert - diese könnten zu wirksamen Medikamenten für die Behandlung von Krankheiten werden, deren Fortschreiten auch von einem übermäßigen Blutgefäßwachstum bzw. einer Vaskularisierung abhängt. Dazu zählen zum Beispiel Krebs, diabetische Retinopathie und rheumatoide Arthritis.
An diesen drei Erkrankungen leiden zusammen mehr als 30 Prozent der Weltbevölkerung. „Aktuelle Behandlungen sind teilweise invasiv und nicht immer effektiv. Vasoinhibin-Analoga könnten eine selektive und potente Behandlung zur Hemmung der Blutgefäßneubildung darstellen, welche zum Tumorwachstum, zur Erblindung bei Diabetes und zur Entzündung bei Arthritis beiträgt“ erläutert Dr. Jakob Triebel, Arzt am Klinikum Nürnberg und der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität (PMU).
Vasoinhibin, ein Protein mit mehr als 123 Aminosäuren, hat sich bei der Reduzierung des Tumorwachstums in präklinischen Krebsmodellen und der vaskulären Veränderungen, die zu experimenteller diabetischer Retinopathie und Arthritis führen, als wirksam erwiesen. Die Schwierigkeiten der rekombinanten Produktion eines Proteins in der Größe von Vasoinhibin erschwerten es jedoch, ausreichende Mengen für den Einsatz in klinischen Studien zu produzieren.
In den letzten 30 Jahren hat sich die internationale Forschungsgruppe von Professor Carmen Clapp (Nationale Universität Mexiko) der Beschreibung und Charakterisierung von Vasoinhibin gewidmet und war auch für seine Benennung verantwortlich. „Die neueste Erkenntnis ist, dass von den 123 Aminosäuren, aus denen das natürliche Protein besteht, nur eine Sequenz von drei Aminosäuren die sogenannte aktive Domäne bildet. Außerdem ist eine Sequenz von nur sieben Aminosäuren notwendig und ausreichend, um die volle Funktion des Proteins zu entfalten“ sagt Clapp. Synthetische Peptide aus sieben Aminosäuren, die die aktive Domäne enthalten, vermindern das Gefäßwachstum und die Gefäßpermeabilität. Zudem reduzieren sie das Wachstum von Melanomtumoren in der Maus und die physiologische und pathologische Vaskularisierung der Netzhaut. „Das Design von Analoga dieser kleinen Größe erleichtert und reduziert nicht nur die Produktionskosten, sondern ermöglicht auch eine erhöhte Löslichkeit, Stabilität und Spezifität. Das erlaubt sogar die Generierung von wirksamen Verbindungen für die orale Verabreichung - alles wünschenswerte Eigenschaften für ein interessantes Medikament und für den Transfer in die Klinik“, meint Dr. Juan Pablo Robles, der Erstautor der Studie.
Diese Erkenntnisse wurden am 7. Juni dieses Jahres in der renommierten Fachzeitschrift Angiogenesis veröffentlicht. Am 27. Mai wurde die internationale Patentanmeldung (PCT/EP2020/069154) öffentlich bekannt gegeben. Erwähnenswert ist auch, dass diese Erfindung durch das Programm zur Förderung von Patentierung und Innovation der Nationalen Universität Mexikos ausgezeichnet wurde.
„Obwohl die ersten Ergebnisse vielversprechend sind, ist der weitere Weg zur Entwicklung des Vasoinhibin-Analogons zu einem neuen Medikament noch lang“, sagt Magdalena Zamora, Co-Erstautorin der Studie. Es ist notwendig, die Bioaktivität und Sicherheit dieser Analoga, ihre pharmakologische Zusammensetzung, ihre Verteilung und Eliminierung im Organismus sowie ihre möglichen unerwünschten Wirkungen noch umfassender zu bestimmen. Anschließend kann die Evaluierung der Vasoinhibin-Analoga in einer klinischen Phase beginnen, in der das Sicherheitsprofil und die Wirksamkeit bei der Behandlung der verschiedenen genannten Krankheiten untersucht werden können. Trotz des hohen therapeutischen Potenzials der Vasoinhibin-Analoga steht die Validierung dieses Potenzials deshalb noch vor einer Reihe von Herausforderungen.
Publikation der Patentanmeldung
Publication of the patent application
OLIGOPEPTIDES THAT INHIBIT ANGIOGENESIS AND VASCULAR FUNCTION, Publication Number WO/2021/098996, Publication Date 27.05.2021, International Application No. PCT/EP2020/069154 International Filing Date 07.07.2020.
https://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2021098996
Professor Carmen Clapp Ph.D.
Instituto de Neurobiología
Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)
Queretaro, Mexico 76230
Tel. 52-442-2381028
clapp@unam.mx
http://personal.inb.unam.mx/clapp/
PD Dr. med. Jakob Triebel
Universitätsinstitut für Klinische Chemie, Laboratoriumsmedizin und Transfusionsmedizin
Leitung: Prof. Dr. med. Thomas Bertsch
Klinikum Nürnberg & Paracelsus Medizinische Privatuniversität Nürnberg
Prof.-Ernst-Nathan-Str. 1
90419 Nürnberg
T: +49.911.398.114181
Jakob.Triebel@klinikum-nuernberg.de
http://jakobtriebel.de
Robles JP, Zamora M, Siqueiros-Marquez L, Adan-Castro E, Ramirez-Hernandez G, Nuñez FF, Lopez-Casillas F, Millar RP, Bertsch T, Martínez de la Escalera G, Triebel J, Clapp C. The HGR motif is the antiangiogenic determinant of vasoinhibin: implications for a therapeutically active oligopeptide. Angiogenesis 2021, June 7. doi: 10.1007/s10456-021-09800-x. Epub ahead of print. PMID: 34097181.
https://link.springer.com/article/10.1007/s10456-021-09800-x
Criteria of this press release:
Journalists
Medicine
transregional, national
Research results, Transfer of Science or Research
German
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