EMBL-Wissenschaftler haben die potenzielle Verwendung eines von der US-amerikanischen Food and Drug Administration zugelassenen rezeptfreien Hustensaftbestandteils zur Behandlung von Lungenfibroseerkrankungen entdeckt. Dextromethorphan, ein häufiger Bestandteil vieler rezeptfreier Hustensäfte, könnte sich bei der Behandlung von Lungenfibrose als vielversprechend erweisen – einer Erkrankung, die mit einer Vielzahl schwerwiegender Gesundheitsprobleme einhergeht.
Forscher des EMBL Heidelberg haben in Zusammenarbeit mit anderen Wissenschaftlern Dextromethorphan als potenzielle Behandlung von Lungenfibrose entdeckt. Ihre in Science Translational Medicine veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass Dextromethorphan Lungenfibrose reduzieren kann, indem es die Produktion von Kollagen stört, was zu intrazellulärer Narbenbildung führt.
Lungenfibrose wird durch übermäßige Narbenbildung aufgrund der Ansammlung von faserigem Kollagen in der Lunge verursacht und tritt typischerweise bei älteren Erwachsenen aus verschiedenen Gründen auf: Exposition gegenüber Umweltreizstoffen wie Asbest, Kohlenstaub und Schimmel; Nebenwirkungen von Chemotherapeutika; Langzeitfolgen schwerer Lungenerkrankungen wie Tuberkulose; und als Teil bestimmter Autoimmun- oder Entzündungserkrankungen wie Lupus oder rheumatoider Arthritis.
Fibrotische Narbenbildung kann dazu führen, dass sich das Lungengewebe versteift, was das Atmen erschwert, den Sauerstoffgehalt im Blut senkt und schließlich zu Organversagen führt. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) schätzt, dass seit 2019 in ihrer europäischen Region 761.000 Menschen an Lungenfibrose gelitten haben. Darüber hinaus schätzt die WHO, dass 25.000 Patienten durch Lungenfibrose gestorben sind und 496.000 gesunde Jahre verloren gegangen sind.
„Nachdem ich erfahren hatte, dass es keine Heilung für Lungenfibrose gibt, wollte ich neue Medikamente zur Behandlung dieser Krankheit entdecken“, sagte Muzamil Majid Khan, Erstautor der Studie und assoziierter Forscher am EMBL.
Muzamil M Khan und sein Team wussten, wie schwierig es ist, neue Medikamente zu entwickeln, und beschlossen, die bereits zugelassenen und leicht verfügbaren Medikamente zu untersuchen. EMBL-Wissenschaftler untersuchten eine Bibliothek von von der US-amerikanischen Food and Drug Administration zugelassenen Medikamenten, darunter Dextromethorphan. Die Forscher, die mit dem Translational Lung Research Center (TLRC) in Heidelberg und dem Deutschen Lungenforschungszentrum (DZL) zusammenarbeiten, nutzten menschliche Lungenzellen und wandten eine Vielzahl modernster Technologien an, die es zum Zeitpunkt der Erstzulassung vieler Medikamente noch nicht gab.
„Um potenzielle antifibrotische Medikamente zu testen, verwendeten wir zunächst einen optimierten ‚Narben-im-Glas‘-Assay unter Hochdurchsatzmikroskopie, um potenzielle Medikamente zu identifizieren, die den Kollagentransport hemmen, und verwendeten anschließend verschiedene Techniken, darunter Proteomik, Transkriptomik, Mikroskopie und mehr, um den Wirkmechanismus des Medikaments zu identifizieren“, sagte Khan. „Der ‚Scar-in-a-jar‘-Assay verdankt seinen Namen der Tatsache, dass es sich um ein In-vitro-System zur Untersuchung von Lungenfibrose handelt, das es Wissenschaftlern ermöglicht, den gesamten Prozess der Kollagenbildung zu untersuchen und ihn so als Modell für die Prüfung der Wirksamkeit antifibrotischer Medikamente zu nutzen.“
Die Ergebnisse präklinischer Studien sind vielversprechend
Durch diese früheren Experimente haben wir Dextromethorphan nicht nur in einem Mausmodell für Lungenfibrose getestet, sondern auch in lebendem, dreidimensionalem, organischem menschlichem Lungengewebe, das im Labor gezüchtet wurde.
„Als Mitglied des DZL-Konsortiums konnten wir mit Thoraxclinic, einer örtlichen Klinik in Heidelberg, zusammenarbeiten und planen nun eine klinische Phase-II-Studie, um zu untersuchen, ob diese Erkenntnisse auch bei menschlichen Patienten funktionieren können“, sagte Rainer Pepperkok, Leiter der EMBL-Gruppe und leitender Autor der Arbeit.
Mit weiterer Unterstützung durch die Proteomics Core Facility des EMBL, Chemcore und medizinische Chemiker planen die Wissenschaftler, das Medikament weiter zu untersuchen, warum es wirkt und wie es wirkt. Dadurch wird hoffentlich das Angriffsziel des Arzneimittels auf Zellen im Krankheitskontext identifiziert und die Möglichkeit eröffnet, verbesserte Varianten des Arzneimittels zu entwickeln.
„Die Untersuchung des Kollagenhandels ist an sich schon aus zellbiologischer Sicht interessant, aber jetzt hat sie auch potenzielle Auswirkungen aus der Sicht der Krankheit“, sagte Pepperkok. „Dies ist noch Grundlagenforschung und nur ein erster Schritt zum Verständnis der Wirkung von Dextromethorphan auf Lungenfibrose. Dennoch scheint diese grundlegende Entdeckung vielversprechendes therapeutisches Potenzial zu bieten.“
Zusammengestellt von /scitechdaily