Was ist Apoptose?
Apoptose ist ein natürlich vorkommender, streng kontrollierter Prozess im Körper vielzelliger Organismen. Er führt zu einer irreversiblen Veränderung der Zellphysiologie und schließlich zum Zelltod, gefolgt von der unauffälligen Entsorgung der Zellüberreste. Apoptose erfüllt verschiedene Funktionen innerhalb des Körpers:- Sie tritt während der embryonalen Entwicklung der Organe auf, um z.B. Gliedmaßen zu formen und überflüssige Zellen abzubauen.
- Sie wird ausgelöst, sobald eine Zelle irreversibel durch Stress, Strahlung, chemische Wirkstoffe oder Viren beschädigt wurde.
- Sie ist Teil des körpereigenen Regulierungsprozesses, durch den die Anzahl der Zellen relativ konstant gehalten wird.
Apoptose spielt bei der Pathogenese vieler menschlicher Krankheiten eine wesentliche Rolle. So kann eine verminderte Sensitivität gegenüber der Apoptose-Auslösung zum Beispiel einen unkontrollierten Abbau von Zellen und somit bösartige Erkrankungen wie Krebs nach sich ziehen. Dahingegen kann übermäßige Apoptose zu einem Funktionsverlust von Organen führen, wie es bei einer Vielzahl degenerativer Erkrankungen, z.B. Rückenmarksverletzungen, beobachtet wurde.
Das Verständnis und die Beeinflussung der Apoptose eröffnen demzufolge großes Potenzial für die Behandlung von menschlichen Erkrankungen: Das Herunterregulieren des apoptotischen Zelltodes kann die Schwere der degenerativen Funktionsstörung mildern, oder dem Zelltod und darauf folgenden neurologischen Defiziten nach einem Schlaganfall oder einer Rückenmarksverletzung vorbeugen.
Dahingegen sollte eine gezielte Steigerung der Apoptose-Rate für die Behandlung von Krankheiten wie z.B. Krebs viel versprechend sein, die sich durch eine übermäßige Zellteilung auszeichnen.
Ansätze zur Beeinflussung der Apoptose
Die Apoptose ist ein streng kontrollierter Prozess innerhalb einer Zelle, an dem
eine Vielzahl von Proteinen und verschiedene Signalwege beteiligt sind. Der
Mechanismus des programmierten Zelltodes kann an verschiedenen Punkten durch so
genannte intrazelluläre anti-apoptotische Proteine gestoppt werden.
Apoptose kann sowohl über extrinsische als auch intrinsische Signalwege
ausgelöst werden. Der extrinsische Signalweg wird durch so genannte
Todesliganden-Systeme wie z.B. dem CD95-System kontrolliert. CD95 (auch bekannt
als Fas oder Apo-1) befindet sich auf der Zelloberfläche und wird durch Bindung
an den dazugehörigen Liganden, CD95L (auch bekannt als FasL) aktiviert. Die
Aktivierung von Todesrezeptoren aktiviert die so genannte Caspasen-Kaskade, eine intrazelluläre Kaskade von Cystein-Proteasen, die letztendlich
für das Schrumpfen, die Fragmentierung und den Tod der Zelle verantwortlich ist.
Der intrinsische Signalweg der Apoptose hingegen wird durch Stressreize
hervorgerufen, die eine Störung der Mitochondrien auslösen und somit ein
komplexes System von Proteinen beeinflussen, die die Freisetzung von anderen
Proteinen in die Zelle fördern oder unterdrücken. Folglich reagieren die Mitochondrien auf diesen Stress, indem sie
z.B. Cytochrom C in die Zelle abgeben. Einmal freigesetzt, aktivieren diese Proteine
ebenfalls die Caspasen-Kaskade, die schließlich zum Zelltod führt.
Apogenix geht davon aus, dass eine möglichst frühe Blockade des apoptotischen
Prozesses - das heißt außerhalb der Zelle- wirkungsvoller als eine
Beeinflussung innerhalb der Zelle ist. Deshalb verfolgt Apogenix verschiedene
Ansätze, die alle auf Apoptose-Modulatoren oder Apoptose-Rezeptorliganden zur
Beeinflussung der Apoptose für therapeutische Zwecke abzielen:
- Blockierung der Apoptose durch Neutralisierung Apoptose-auslösender Liganden, z.B. für die Verhinderung der akuten „Graft-versus-Host Disease“
- Wiederherstellung der Apoptose durch Sensibilisierung der Zellen für apoptotische Signale, z.B. für die Behandlung von Krebserkrankungen, oder
- Stimulation von Apoptose durch Apoptose-Rezeptorliganden, die den gezielten Zelltod in bestimmten Zellen, z.B. Tumorzellen, auslösen.