Glial cell line-derived neurotrophic factor: a novel trophic factor in the meso-striatal system

Wachstumsfaktoren spielen eine wichtige Rolle im zentralen Nervensystem, so können sie das Überleben und das Wachstum von Zellen regulieren. Das Ziel dieses Projektes war es die Bedeutung des Wachstumsfaktors "Glial- cell-line-derived neurotrophic factor, GDNF" im Gehirn näher zu untersuchen. Unsere Untersuchungen wurden in verschiedenen Modellen durchgeführt, in malignen Gliomzellen, in primären Nerven- und Gliazellen und im organotypischen Gehirnschnitt. Gerade das Gehirnschnittmodell hat sich als besonders interessant herausgestellt, da in diesem 3-dimensionalen Modell zahlreiche Zellen in einem engen Verband untersucht werden können. Für dieses Modell erhielt Prof. Humpel den Staatspreis für Alternativen zum Tierversuch (2000). Die Untersuchungen über GDNF zeigten deutlich, dass GDNF ein wichtiger Faktor ist, der das Überleben von Nervenzellen, die den Botenstoff Dopamin bilden, reguliert. Gerade diese Nervenzellen sterben bei der Parkinsonschen Erkrankung ab und damit ist GDNF ein möglicher Kandidat für eine therapeutische Behandlung bei Parkinson. Für diese Arbeiten erhielt Prof. Humpel 1997 den "NOVARTIS-Award für MEDIZIN" und 1998 den "W. BIRKMAYER-Award" der Austrian Parkinson Society. Die Untersuchungen zeigten aber auch weiters, dass GDNF einen starken Einfluß auf die Zellteilung bei Gehirntumoren hat, dies konnte sowohl in der Zellkultur als auch in humanen Patientengewebe gezeigt werden. Das Ausschalten von GDNF bei Gehirntumoren könnte daher einen therapeutischen Ansatz darstellen. In weiterführenden Experimenten waren wir interessiert gentherapeutische Anwendungen zu etablieren. Besonders der Lipid-mediierte Gentransfer war von Interesse, so konnten wir neuronale und gliale Zellen genetisch verändern. Ein derartiger Ansatz könnte für eine therapeutische Applikation von Wachstumsfaktoren von Interesse sein, z.B. die Transplantation in das Gehirn. Mit dieser Methode gelang es aber auch kurze DNA Einzelstränge (Oligonukleotide) in die Zellen einzubringen und GDNF auszuschalten und damit die Zellteilung zu hemmen. Dieser Ansatz könnte eine interessante therapeutische Strategie bei der Bekämpfung von Gehirntumoren darstellen. Für diese Arbeiten wurde Prof. Humpel mit dem "PFIZER CNS Research Award 2000" geehrt. Zusammenfassend sind Wachstumsfaktoren interessante Moleküle, die bei degenerativen Erkrankungen des Gehirns eingesetzt werden können, wie z.B. GDNF bei Parkinson oder NGF bei Alzheimer. Für diese Arbeiten wurde Prof. Humpel kürzlich der "OTTO-LOEWI" Award 2001 der Austrian Neuroscience Association überreicht.