X-ALD und VLACS

Forschungsprojekt P 14163X-ALD und VLACSJohannes BERGER24.01.2000 Die in ihrer schwersten Form tödlich verlaufende neurodegenerative Erbkrankheit X-chromosomate Adrenoleukodystrophie (X-ALD) ist biochemisch durch eine Speicherung von überlangkettigen Fettsäuren im Gehirn und in anderen Geweben betroffener Patienten gekennzeichnet. Diese Speicherung ist durch einen Funktionsverlust der überlangkettige Fettsäure Acyl-CoA Synthetase (VLACS) bedingt. In nahezu allen X-ALD Patienten findet man jedoch Mutationen im Adrenoleukodystrophy (ALD) Gen, kodierend für einen peroxisomalen Transporter, ohne jegliche strukturelle Ähnlichkeit zu bekannten CoA-Synthetasen. Es ist uns in Vorarbeiten zu diesem Projekt gelungen, neue VLACS-Varianten aus Mäusegewebe zu isolieren und zu klonieren. Im Rahmen dieses Projektes wollen wir weitere VLACS Isoformen identifizieren. Mit Hilfe von Northern-Blot-Analysen, Messungen der peroxisomalen b -Oxidation und "Antisense" Experimenten (zur Verringerung der Aktivität einzelner VLACS Isoformen) sollen unterschiedliche Mechanismen der Aktivierung überlangkettiger Fettsäuren in verschiedenen Geweben und Zelltypen charakterisiert werden. Nicht alle X-ALD Patienten haben eine Mutation im ALD-Gen. Im Rahmen internationaler Kooperationen konnten wir Fibroblasten Zellkulturen von drei biochemisch charakterisierten "X-ALD" Patienten bekommen, die jedoch keine Mutationen im ALD-Gen aufweisen. Mittels Transfektions-Experimenten mit VLACS-kodierenden Expressionsplasmiden in die kultivierten Fibroblasten-Zellen der Patienten wollen wir die biochemische Ursache der Erkrankung in diesen Patienten aufklären. Wir hoffen durch Sequenzanalysen eine Mutation in einer der VLACS Isoformen zu entdecken und werden dann in einer Kooperation die klinischen Symptome dieser neuen Krankheitsvariante im Detail analysieren. Die Identifizierung von Patienten mit Mutationen in einem VLACS-Gen anstatt im ALD-Gen könnte direkte Auswirkungen auf eine Therapie haben. Da zumindest eine der VLACS-Isoformen nach Überexpression in Fibroblasten Zellkulturen von X-ALD Patienten das ALD-Protein ersetzen kann, besteht die theoretische Möglichkeit eines neuen therapeutischen Ansatzes bei der bislang unheilbaren Erkrankung X-ALD. Die neue Therapie würde auf einer pharmakologischen Stimulation der VLACS-Genexpression in Zelltypen, die normalerweise ALD-Protein, nicht jedoch VLACS exprimieren, beruhen. Möglicherweise wirksame Pharmaka sollen im Rahmen dieses Projektes sowohl im Zellkultursystem als auch am von uns entwickelten X-ALD- Mausmodell überprüft werden.