Morbus Wilson: Neue Therapieoption mit Molekül aus Methan-oxidierenden Bakterien

Morbus Wilson: Anreicherung von Kupfer in Leber und Gehirn

Die Kupferspeicherkrankheit Morbus Wilson ist eine seltene, erbliche Störung des Kupferstoffwechsels in der Leber. Durch eine defekte Ausscheidung über die Galle kommt es bei Patient:innen zur Anreicherung von Kupfer vor allem in Leber und Gehirn. Die Krankheit führt unbehandelt oft zum Tod. Doch bei frühzeitiger Diagnose und konsequenter medikamentöser Therapie können Betroffene mit einer normalen Lebenserwartung, oft ohne erhebliche gesundheitliche Beeinträchtigungen, rechnen.

Tägliche Behandlung mit Chelat-Bildnern bei Morbus Wilson

Bei den derzeitigen Behandlungen der Krankheit kommen verschiedene Wirkstoffe zum Einsatz. Chelat-Bildner, beispielsweise, sollen das überschüssige Leberkupfer binden und die Ausscheidung, zumeist über den Urin, fördern. Dies kann zwar die Menge an Kupfer allmählich reduzieren, doch die Werte kommen nicht in die Nähe normaler physiologischer Werte. Folglich sind lebenslange tägliche Dosierungen erforderlich, um das Fortschreiten der Krankheit zu verhindern. Mangelnde Therapietreue der Patient:innen oder unerwünschte Arzneimittelreaktionen können jedoch zu schwerwiegenden Problemen und schließlich auch zum Scheitern der Behandlung führen.

Methan-oxidierende Bakterien nehmen Kupfer über Methanobactin auf

Im Vergleich zu den synthetischen Chelat-Bildnern, sind Methan-oxidierende Bakterien wahre Kupferjäger, da das Enzym Methan-Monooxygenase, das die Oxidation von Methan durchführt, Kupfer-abhängig ist. Durch diesen lebensnotwendigen Bedarf an Kupfer, haben sie ihre Methode der sicheren und wirksamen Kupfermobilisierung optimiert: Sie produzieren und scheiden das Molekül Methanobactin (MB) aus, das Kupfer sehr effizient bindet und nachfolgend aufgenommen wird. Dabei produzieren die unterschiedlichen Bakterienstämme jeweils ihr typisches Methanobactin, sodass es sich mittlerweile um eine ganze Familie von Chalkophoren (altgriechisch chalkós für Kupfer) handelt. Trotz struktureller Unterschiede sind alle Vertreter hochgradig kupferspezifisch und mobilisieren das essenzielle Übergangsmetall. Folglich könnten sie für die Kupfermobilisierung und -ausscheidung zur Behandlung von Morbus Wilson geeignet sein, und somit neue Therapieoptionen eröffnen.

Das Methanobactin ARBM101 senkt die Kupfermenge in der Leber auf normale physiologische Werte

Ein internationales Forscherteam aus Deutschland, Dänemark, Portugal, der Republik Korea und den USA um Hans Zischka, Leiter der Arbeitsgruppe Mitochondriale Toxikologie am Institut für Molekulare Toxikologie und Pharmakologie bei Helmholtz Munich und am Institut für Toxikologie und Umwelthygiene der Technischen Universität München (TUM), hat nun Vertreter aus unterschiedlichen Gruppen der Methanobactine im Hinblick auf eine effiziente Kupferausscheidung im Rattenmodell für Morbus Wilson untersucht (1). Die Forschenden legten einen besonderen Fokus auf das MB mit dem Namen ARBM101. Um die Behandlungssicherheit und Wirkungsdauer zu testen, entwickelte das Forschungsteam eine neue Behandlung aus wöchentlichen Anwendungen, gefolgt von monatelangen Behandlungspausen. Die Ergebnisse zeigten: Der Wirkstoff ARBM101 senkte das Kupfer in der Leber innerhalb von acht Tagen auf normale physiologische Werte und machte somit eine kontinuierliche Behandlung überflüssig. Zudem war der Wirkstoff im Modell sehr gut verträglich und negative Effekte in anderen Organen konnten nicht beobachtet werden.

ARBM101 ermöglicht kurze Behandlungen und lange Pausen

Die Forschungsergebnisse sind von besonderer Bedeutung, da sie neue Behandlungsmöglichkeiten der Kupferspeicherkrankheit eröffnen. Der untersuchte Wirkstoff ARBM101 scheidet überschüssiges Leberkupfer den Forschenden zufolge nicht nur sicher und effizient aus, sondern kürzt den Therapiezeitraum erheblich und ermöglicht somit sogar Ruhepausen zwischen den Behandlungen.