Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert ein innovatives Forschungsprojekt unter der Leitung der Biochemiker Prof. Dr. Florian Heyd und Dr. Tom Haltenhof der Freien Universität Berlin und Prof. Dr. Sven Wellmann an der Kinder-Uniklinik Ostbayern (KUNO), Klinik St. Hedwig Regensburg, im Rahmen der Förderlinie „GO-Bio initial“ mit 1,097 Millionen Euro. Das Team forscht an einer vielversprechenden Therapiemöglichkeit zur Behandlung von Patient*innen, die Hirnschädigungen durch Sauerstoffmangel erlitten haben. In der nun für zwei Jahre geförderten „Neuroprotektion“-Machbarkeitsstudie geht es insbesondere auch um die Behandlung von Neugeborenen, die bei Sauerstoffmangel während der Geburt bei schweren Verläufen mit der therapeutischen Hypothermie behandelt werden, also dem künstlichen Absenken der Körpertemperatur auf etwa 33,5 Grad Celsius.

Mithilfe der therapeutischen Hypothermie können Nervenschäden, z.B. durch Sauerstoffmangel, wirksam minimiert werden. Das künstliche Absenken der Körpertemperatur birgt aber das Risiko schwerer, mitunter lebensbedrohlicher Nebenwirkungen. Zudem ist die therapeutische Hypothermie nur in dafür speziell ausgestatteten neonatologischen Intensivstationen anwendbar. Aus diesen Gründen und wegen der längeren Trennung von Eltern und Kind, werden lediglich Neugeborene mit schweren Verläufen auf diese Weise therapiert. Bislang gibt es keine alternativen Behandlungsmethoden. Das Projekt „Neuroprotektion“ setzt in der Machbarkeitsphase an diesem Punkt an und forscht an einer alternativen, vielversprechenden Therapieoption.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Florian Heyd forscht an der Freien Universität Berlin an den molekularen Mechanismen, die Änderungen in der Körpertemperatur mit Änderungen der Genexpression verbinden. Im Jahr 2023 konnte die Gruppe einen Mechanismus charakterisieren, der zur verstärkten Bildung des Proteins RBM3 durch Kältebehandlung führt. Zudem identifizierte das Team eine Substanz, ein Antisense-Oligonukleotid, das zur verstärkten Expression des Gens RBM3 bei normaler Körpertemperatur führt.

Der Leiter der Neonatologie des Universitären Perinatalzentrums Level 1 Regensburg (KUNO Klinik St. Hedwig - Krankenhaus Barmherzige Brüder) Prof. Sven Wellmann nutzt seit vielen Jahren die neuroprotektive Wirkung der Hypothermie, insbesondere für Neugeborene, bei denen Komplikationen während der Geburt zu Sauerstoffmangel im Gehirn geführt haben. Außerdem konnte Prof. Sven Wellmann zeigen, dass eine verstärkte Expression von RBM3 maßgeblich zur neuroprotektiven Wirkung der Hypothermie-Behandlung beiträgt. Diese Vorarbeiten waren auch dank der KUNO-Stiftung in Regensburg möglich.

Durch den von Prof. Florian Heyd entschlüsselten Mechanismus, wie Kälte zur vermehrten Bildung von RBM3 führt, ist das Ziel, Neuroprotektion ohne Kühlung zu erlangen, in greifbare Nähe gerückt. In dem von Dr. Tom Haltenhof koordinierten Projekt will das Forschungsteam die Expertise in Molekularbiologie und klinischer Anwendung der Hypothermie kombinieren, um die Nutzung von RBM3 Antisense-Oligonukleotiden als Alternative zur Hypothermie bei der Behandlung von Neugeborenen mit Hirnschädigung durch Sauerstoffmangel weiter zu untersuchen und in Richtung der klinischen Nutzung zu entwickeln. Im nächsten Schritt soll auch die Wirksamkeit in weiteren Anwendungsfeldern, von Epilepsie über Schlaganfall und Herzinfarkt bis zu neurodegenerativen Demenzerkrankungen getestet werden.

In der einjährigen Sondierungsphase des Förderprogramms (Oktober 2022 bis September 2023) konnte Dr. Tom Haltenhof aus der AG Heyd bereits erfolgreich verschiedene Verwertungsoptionen für diese Forschungsergebnisse prüfen und eine Strategie erarbeiten. In der nun bewilligten Machbarkeitsphase (Oktober 2023 bis September 2025) führen die beiden Wissenschaftler der Freien Universität Berlin gemeinsam mit dem Kooperationspartner an der Universität Regensburg das Projekt fort.

Das BMBF-Pogramm „GO-Bio initial“ fördert Forschungsvorhaben oder lebenswissenschaftliche Innovationen in einer frühen Phase, die das Potential für eine Weitentwicklung bis zur Markreife bzw. für mögliche Verwertungsoptionen haben.

Originalpublikation:

Publikation zum RBM3 ASO: ASO targeting RBM3 temperature-controlled poison exon splicing prevents neurodegeneration in vivo. Preußner M, Smith HL, Hughes D, Zhang M, Emmerichs AK, Scalzitti S, Peretti D, Swinden D, Neumann A, Haltenhof T, Mallucci GR, Heyd F. EMBO Mol Med. 2023; 15(5): e17157. doi: 10.15252/emmm.202217157.