08.07.2004 · Das blutbildende Hormon Erythropoetin ist unter seinem Kürzel Epo als Dopingmittel bekannt geworden. Dadurch haftet ihm ein schlechtes Image an, das im krassen Widerspruch zum medizinischen Nutzen der Substanz steht.
Von Barbara HobomDas blutbildende Hormon Erythropoetin ist unter seinem Kürzel Epo als Dopingmittel im Leistungssport bekannt geworden. Durch diesen Mißbrauch haftet ihm ein schlechtes Image an, das im krassen Widerspruch zum medizinischen Nutzen der Substanz steht. Nun zeichnet sich sogar eine Möglichkeit ab, Epo gezielt als Schutzfaktor für geschädigte Nervenzellen anzuwenden. Darüber berichten Forscher um Michael Brines vom Kenneth S. Warren Institute in Ossining (New York) in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift "Science" (Bd. 305, S. 239).
Das Erythropoetin wird vor allem in der Niere gebildet und sorgt als Reifungshormon für den Nachschub roter Blutzellen aus dem Knochenmark. Es gehört zu den erfolgreichsten gentechnisch gewonnenen Humanproteinen. Seit mehr als zehn Jahren wird Epo therapeutisch genutzt. Man verwendet es vor allem dazu, die Blutarmut von Dialysepatienten sowie andere Formen der Anämie zu behandeln.
Suche zunächst enttäuschend
Verschiedene Tierversuche hatten Hinweise darauf geliefert, daß das Hormon außer seiner blutbildenden (hämatopoetischen) Wirkung die Fähigkeit besitzt, gestresste Nervenzellen im Gehirn vor dem Absterben, der Apoptose, zu bewahren. Interessanterweise wird das Hormon auch im Gehirn gebildet, was an eine natürliche Schutzwirkung für Nervenzellen denken läßt. Manche Neurologen hegten daher die Hoffnung, daß sich Epo nicht nur zur Erneuerung des Blutes, sondern auch zur Unterstützung geschädigter Nervenzellen verwenden ließe. Sie dachten dabei ebenso an eine Überlebenshilfe für Nervenzellen nach einem Schlaganfall wie an einen Schutz für dauerhaft gestresste Neurone etwa bei der Multiplen Sklerose und anderen chronischen Nervenleiden.
Erprobt wird Epo bereits bei der Behandlung des akuten Schlaganfalls und der Schizophrenie. Bei der Therapie chronischer Nervenleiden, bei der das Hormon über einen langen Zeitraum hinweg angewendet werden muß, besteht jedoch die potentielle Gefahr, daß die laufend im Übermaß gebildeten roten Blutkörperchen die Entstehung von Blutgerinnseln begünstigen. Das könnte die Neigung zu Thrombosen und Embolien verstärken. Um diese Gefahren abzuwenden, fahndeten die Wissenschaftler intensiv nach Epo-Varianten, die ausschließlich die nervenschützende Wirkung besitzen und die Blutbildung nicht mehr antreiben.
Die Suche nach einem geeigneten Molekül verlief zunächst enttäuschend. Nun aber ist es Marcel Leist und Pietro Ghezzi aus der Gruppe um Brines gelungen, ein Erythropoetin mit den gewünschten Eigenschaften zu entwickeln. Das als Cepo (carbamyliertes Epo) bezeichnete Produkt trägt an sämtlichen Lysinbausteinen eine chemische Modifikation in Form eines angehängten Carbamylrestes. Hierbei handelt es sich um eine kleine Molekülgruppe, die in dem Hormon positive Ladungen abfängt und dadurch das Verhalten von Epo verändert.
Schutzeffekt bei Ratten
Das Cepo kann sich nicht jenem Zellrezeptor anlagern, der auf das Epo spezialisiert ist und Stammzellen im Knochenmark zur Bildung roter Blutkörperchen anregt. In Versuchen mit Ratten und Mäusen zeigte sich, daß das veränderte Hormon keinerlei Anstalten mehr zeigt, die Blutbildung zu fördern. Selbst als man es den Tieren in vergleichsweise hoher Konzentration über einen längeren Zeitraum kontinuierlich verabreichte, blieben die Blutwerte stabil.
Wie das modifizierte Hormon seine Wirkung spezifisch an den Nervenzellen im Gehirn entfaltet, ist bislang rätselhaft. Passende Kontaktstellen auf Neuronen fanden die Forscher noch nicht. Die Ergebnisse von Tierversuchen zeigen indessen, daß das Cepo eine mindestens ebenso starke nervenschützende Wirkung besitzt wie das natürliche Hormon. In Modellversuchen, in denen man Mäusen Rückenmarksverletzungen zufügte, ließ sich der Untergang von Nervenzellen sogar besser verhindern als mit Epo. Selbst wenn man den Tieren das Cepo erst 48 oder 72 Stunden nach der Verletzung verabreichte, konnten offenbar noch einige Nervenzellen gerettet werden.
Ermutigend war auch der Schutzeffekt bei Ratten, bei denen man eine der Multiplen Sklerose ähnliche autoimmunologische Zerstörung von Nervenzellen mit Cepo teilweise aufhalten konnte. Auch die durch eine Neuropathie verursachten Schmerzen an den Pfoten diabetischer Ratten ließen sich mit Cepo dämpfen. Nebenwirkungen wie Thrombosen traten bei keinem der Tiere auf. In all seinen physiologischen Eigenschaften entsprach das modifizierte Hormon dem natürlichen Epo, nur daß es die Blutbildung nicht anregte. So scheinen die Voraussetzungen dafür gut zu sein, daß mit dem veränderten Epo ein lange ersehnter Durchbruch bei der Behandlung chronischer Nervenleiden näher rücken könnte.
