Horizon 2020-Projekt: Nervenzellwachstum magnetisch stimulieren

Horizon 2020-Projekt: Nervenzellwachstum magnetisch stimulieren

02.12.2015
© Sebastian Neumann
Das Wachstum von Nervenfasern soll durch magnetische Kräfte kontrolliert werden.

Um eine neue Therapie für die Parkinson-Krankheit zu entwickeln, erhält das interdisziplinäre Team vom Projekt „Magneuron“ 3,5 Millionen Euro für vier Jahre aus dem Horizon 2020-Programm. 680.000 Euro davon fließen an die RUB.

Neuer Therapieansatz für die Parkinson-Krankheit

Bei neurodegenerativen Erkrankungen sterben bestimmte Nervenzellen im Gehirn ab. Bei der Parkinson-Krankheit sind die Neuronen betroffen, die den Botenstoff Dopamin herstellen. Ein Therapieansatz ist es, geeignete Ersatzzellen aus Stammzellen des Patienten bereitzustellen.

„Damit im degenerierenden Gehirn Nervenfortsätze wachsen, müssen zunächst hemmende Signale überwunden werden“, erklärt Seniorprofessor Dr. Rolf Heumann von der Arbeitsgruppe Molekulare Neurobiochemie, der das Teilprojekt an der RUB leitet. Außerdem entscheide die Richtung, in die die Fortsätze wachsen, maßgeblich darüber, ob die verloren gegangenen Nervenverbindungen erfolgreich wiederhergestellt werden können.

Im Projekt „Magneuron“ erproben Forscherinnen und Forscher die externe magnetische Stimulation, um das Wachstum von Nervenfasern anzuregen und zu steuern. Ein Hauptziel ist es, magnetische Nanopartikel in Nervenzellen einzubringen, um das Wachstum von innen heraus kontrollieren zu können.

Die RUB-Gruppe hat in vorherigen Studien erforscht, wie sich Vorläuferzellen zu dopaminergen Neuronen entwickeln und wie sich die Signalweiterleitung in Zellen modulieren lässt. Neben Prof. Rolf Heumann sind von der RUB Dr. Sebastian Neumann, Fabian Raudzus und Hendrik Schöneborn an dem Projekt beteiligt.

Spezielle Nanopartikel in Zellen einbringen

Die Forscher wollen speziell präparierte Nanopartikel in Nervenzellen einschleusen, die sich von äußeren magnetischen Kräften steuern lassen. Dadurch wollen sie die Aktivität des Schalterproteins Ras beeinflussen, welches das Zellwachstum reguliert. So könnten sie über Magnete die Richtung kontrollieren, in die die Nervenfasern wachsen. Ihre Versuche führen die Forscher mit Vorläufern menschlicher Nervenzellen durch, die sie aus behandelten Stammzellen gewinnen. Diese können sich in dopaminproduzierende Nervenzellen entwickeln.

Die Zellen im Labor zu charakterisieren ist eine weitere Aufgabe von Heumanns Team – speziell im Hinblick auf die Ras-Aktivität. Denn dieses Protein kann in Nervenzellen das Signal zum Überleben geben, in anderen Zellen jedoch Tumorwachstum auslösen. In der letzten Stufe des Projekts testen die Bochumer die Effekte der Ras-Aktivität – gesteuert durch Nanopartikel – im zellulären Krankheitsmodell. „Wenn das Projekt erfolgreich ist, können wir eine neue nicht-invasive Methode entwickeln, um über magnetische Kräfte das regenerative Nervenfaserwachstum zu steuern“, fasst Heumann zusammen.

„Magneuron“ ist eines von 11 geförderten Projekten, die aus 650 Anträgen ausgewählt wurden. Die EU unterstützt es im Rahmen des Programms „Future and Emerging Technologies open“. Unter der Koordination des Marie Curie-Instituts in Paris bringen die anderen europäischen Partner ihre Expertise im Bereich der Physikalischen Chemie, der regenerativen Medizin beziehungsweise Nanowissenschaften und der Biophysik ein. Diese sind an der Universität Osnabrück, der Keele University in England sowie in Frankreich am Centre National De La Recherche und Efficient Innovation (Management) angesiedelt.

Text: Julia Weiler

Weitere Informationen

Senior Prof. Dr. Rolf Heumann, Molekulare Neurobiochemie, Fakultät für Chemie und Biochemie der RUB, Tel. 0234/32-24230, rolf.heumann@rub.de