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Israeli Science: Nachrichten aus
Rehovoth
Dezember 1996
MULTIPLE SCLEROSE: NEUES MEDIKAMENT IN DEN USA
ZUGELASSEN
REHOVOT, Israel - Die US-amerikanische Gesundheitsbehoerde (Food
and Drug Administration) hat heute fuer das israelische Medikament Copolymer-1 die
Zulassung erteilt. Es wird unter dem Namen COPAXONE gehandelt und ist ein Medikament für
Patienten mit anfallartiger Multipler Sclerose.
Copolymer-1 (COPAXONE) ist eine proteinartige Verbindung die
erstmals von Prof. Michael Sela, Prof. Ruth Arnon und Dr. Dvora Teitelbaum am Weizmann
Institute of Science in Rehovot, Israel synthetisiert und entwickelt wurde. Die weltweiten
Herstellungs- und Vertriebsrechte für Copolymer-1 (COPAXONE) wurden von der Firma Yeda
Research & Development Co., die die Entwicklung und Vermarktung der
Forschungsergebnisse des Weizmann Instituts betreut an Teva Pharmaceutical Industries Ltd.
Israel bertragen. Das Medikament ist unter Mitwirkung von Ärzten und Forschern aus Israel
und anderen Ländern vonTeva weiterentwickelt worden.In den letzten Jahren durchgeführte
klinische Tests haben gezeigt, daß Copolymer-1 die Zahl der Anfälle bei schubhafter
Multipler Sclerose reduziert und im frühen Krankheitsstadium den Zustand der Patienten
verbessert. Obendrein hat das Medikament kaum Nebenwirkungen.
Nach ersten klinischen Tests mit Copolymer-1 (COPAXONE®) am
Hadassah-Hebrew University Medical Center in Jerusalem und dem Albert Einstein College of
Medicine in New York wurden weitere Untersuchungen an mehreren Forschungszentren
durchgeführt. So wurde Copolymer-1 zwischen 1991 und 1994 in einem entscheidenden
Doppelblind-Test an mehreren hundert Patienten in 11 US-amerikanischen Krankenhäusern
getestet. Nach erfolgreichem Abschluß dieser Untersuchung wurde im letzten Jahr die
Marktzulassung bei der amerikanischen Gesundheitsbehörde (FDA) beantragt und - wie
erwähnt - ist soeben die Zulassung erteilt worden.
Multiple Sclerose ist eine Autoimmunerkrankung, in deren Verlauf das
körpereigene Immunsystem irrtümlich die die Nervenfasern des zentralen Nervensystems
umgebene Myelinschicht angreift. Ist sie einmal zerstört, verlangsamt sich die
Weiterleitung der Signale entlang der Nervenbahnen, bis sie schließlich ganz zum Erliegen
kommt. Das führt zu einer erschwerten Bewegungsfähigkeit und kann zu teilweiser oder
vollständiger Lähmung führen. Copolymer-1 (COPAXONE) beugt diesem Prozess auf zweierlei
Weise vor: einerseits hindert es die 'Angreiferzellen' des Immunsystems die Myelinschicht
zu erkennen und unterbindet so den Angriff, zusätzlich regt es eine Deaktivierung des
Immunsystems an und hemmt so die Aktivität der 'Angreifer'.
Multiple Sclerose ist eine verheerende Krankheit, die in erster Linie junge Menschen in
der Blüte ihres Lebens befällt. Weltweit sind etwa 1 Million Menschen betroffen, davon
300.000 in den USA und 350.000 in Europa.
Dezember 1996
ALTE CHINESISCHE KRÄUTER ALS ALZHEIMER-MEDIKAMENT
REHOVOT, Israel - Eine neue Untersuchung am Weizmann Institut
zeigt, wie eine Substanz die aus einem seit langem in der chinesischen Volksmedizin
verwendetes Moos gewonnen wird ein Hirn-Enzym blockiert, welches an der Alzheimer'schen
Krankheit beteiligt ist.
In der Untersuchung, veröffentlicht in der Januar Ausgabe von
Nature Stuctural Biology, lösten die Wissenschaftler die 3-D-Struktur eines Komplexes aus
der natürlichen Substanz Huperzine A (HupA) und dem Hirn-Enzym Acetylcholinesterase
(AChE). Die Substanz wurden aus dem Moos Huperzia serrata oder Qian Ceng Ta, das seit
Jahrhunderten in China als Medizin verwendet wird extrahiert. Die Struktur zeigt eine
vorzügliche Paßgenauigkeit von HupA in das Enzym, welche ein möglicher Ausgangspunkt
für eine neue Generation von Alzheimer-Medikamenten mit verbesserter Wirksamkeit sein
könnte.
"Es ist, als ob diese natürliche Verbindung ausschließlich
gemacht wurde, um an AChE zu binden (und so das Bestmögliche zu bewirken)" sagt
Untersuchungsleiter Prof. Joel Sussman. Die Studie wurde von der Studentin Mia Raves mit
der Kristallographin Dr. Michal Harel und den Professoren Joel Sussman und Israel Silman
am Weizmann Institut durchgeführt. Es bestand eine enge Zusammenarbeit mit dem
medizinischen Chemiker Prof. Alan Kozikowski (Georgetown University in Washington, D.C.),
der als erster HupA im Reagenzglas synthetisierte sowie mit dem Chemiker Dr. Yuan-Ping
Pang (Mayo Clinic, Jacksonville, Florida), der theoretische Vorhersagen über die
HupA-AChE-Wechselwirkung gemacht hatte.
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Einer Theorie zufolge sind Gedächtnisschwund und andere kognitive
Defizite bei Alzheimer Patienten Folge einer Rückentwicklung von Nervenzellen, die den
Botenstoff Acetylcholin ausschütten. Der so entstehende Acetylcholin-Mangel wird durch
AChE (das Enzym welches Acetylcholin im Körper abbaut) verstärkt. Zwei von der U.S.
Gesundheitsbehörde zugelassene Alzheimer Medikamente, Tacrine und E2020, wirken durch
AChE-Inhibierung. HupA, das ebenfalls die AChE inhibiert, wird gegenwärtig in China (und
anderswo) als mögliches Medikament gegen Alzheimer getestet.
Die neue Untersuchung - durchgeführt mit Röntgenstrukturanalyse -
zeigt sehr genau, wie das Enzym durch HupA blockiert wird: HupA schlüpft in die aktive
Tasche (active site) des Enzyms, in der das Acetylcholin zerstört wird und rastet dort
ein, wo es durch sehr viel schwache chemische Bindungen gehalten wird. So wird die
'Hexelmaschine' des Enzyms außer Kraft gesetzt, und damit besteht für das Acetylcholin
keine Gefahr mehr. Laut dem Neurochemiker Prof. Silman "bedeutet eine derart
spezifische Bindung, daß HupA auch in geringer Dosierung ein wirksames Medikament sein
könnte, wodurch ein geringeres Risiko für Nebenwirkungen bestünde." Dieses Risiko
ist ohnehin relativ klein, da man HupA für nicht toxisch hält.
Die Wissenschaftler arbeiteten mit AChE-Kristallen bester Qualität,
das aus dem Gewebe des elektrischen Organs des Torpedo-Fisches gewonnen wird, der eine der
reichsten Quellen für dieses Enzym ist. Weil die Aminosäuresequenzen von menschlicher-
und Torpedo-AChE sehr ähnlich sind, gilt die Torpedo-Struktur als gutes Modell für das
menschliche Enzym. Die Torpedo-Kristalle wurden mit HupA behandelt und einem gebündelten
Röntgenstrahl ausgesetzt. Aus dem gemessenen Beugungsmuster wurde ein 3-D-Computerbild
von AChE - HupA erzeugt.
In den letzten Jahren haben Harel, Silman und Sussman mehrere
Studien zur Medikation der Alzheimerschen Krankheit durchgeführt. Vor einigen Jahren
gelang ihnen die Klärung der Struktur von AChE. Dieses Enzym hat eine tiefe Einstülpung,
bekannt als 'hydrophober Schlund', in dem Acetylcholin abgebaut wird. Später lösten sie
die Struktur von AChE mit Tacrine und fanden heraus, daß Tarcine anstelle von
Acetylcholin an die 'active site' bindet.
Die Untersuchung des HupA-AChE Komplexes wurde vom U.S. Army
Medical, Research and Development Command, dem Helen and Milton A. Kimmelman Center for
Biomolecular Structure and Assembly des Weizmann Institutes und durch die Scientific
Cooperation of the European Union with Third Mediteranean Countries through the Israeli
Ministery of Science unterstützt. Prof. Silman, Mitglied des Departments für
Neurobiologie am Weizmann Institut hat den Bernstein-Mason Lehrstuhl für Neurochemie
inne. Prof. Sussman und Dr. Harel sind Mitglieder des Departments für strukturelle
Biologie am Weizmann Institut. Sussman steht auch der Protein Data Bank of the Brookhaven
National Laboratory in Upton, New York vor.
Für Fernsehjournalisten: über den Hintergrund der Arbeit steht ein
5 minütiger Film des Weizmann Instituts zur Verfügung (Sendequalität,Betacam PAL). Der
Film zeigt, wie die 3-D-Struktur von AChE gefunden wurde, Bilder aus einem
Röntgenkristallographie-Labor, die Professoren Silman und Susman bei der Arbeit, eine
Animation von Hirnzellen, aktiviert durch den Neurotransmitter Acetylcholin und das
3-D-Computermodell von AChE. Bitte verständigen Sie uns, wenn sie an einer Kopie
interessiert sind.
Wir wünschen allen ein besonders glückliches und
erfolgreiches 1997!!!
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