Die Primäre Ciliäre Dyskinesie (PCD) ist eine seltene, angeborene und unheilbare Erkrankung der Atemwege. PatientInnen mit PCD leiden an chronischen Infektionen, Entzündungen und in der Folge zum Teil sogar an irreparablen Gewebeschäden. Anlässlich des Internationalen Tages der seltenen Erkrankungen berichteten wir über den langen Weg zur Diagnose und die alltäglichen Einschränkungen eines Betroffen. Die Krankheitsursache ist eine Fehlfunktion der Flimmerhärchen (auch Zilien genannt) des respiratorischen Epithels, einer speziellen Schutz- und Funktionsschicht aus Zellen, welche die Atemwege auskleiden. Die molekularen Mechanismen der Krankheitsentstehung sind bisher allerdings noch unvollständig aufgeklärt. Bis heute kennt man PCD-verursachende Mutationen in ca. 50 Genen, die von einer Fehlbildung durch Beeinträchtigung der Dyneinarme der Zilien über die Fehlfunktion durch abnormales Schlagmuster bis hin zum vollständigen Fehlen von Zilien (Zilienagenesie) reichen. Hierdurch wird der Transport des Atemwegssekrets und damit auch die Befeuchtung und Reinigung der Atemwege beeinträchtigt. 
Derzeit gibt es keine zugelassene und spezifische Therapie für PCD. Oftmals besteht die Behandlung allein in der Behandlung der Symptome, indem Sekretablagerungen mittels Inhalationen und Atemphysiotherapie verringert und die häufigen Infektionen mit Antibiotika kontrolliert werden. Detailliertere Studien waren bis heute dadurch erschwert, dass den Forschenden Zellmaterial für Untersuchungen nicht im erforderlichen Umfang und in verlässlicher Qualität verfügbar war. 

Bei BREATH, dem hannoverschen Standort des Deutschen Zentrums für Lungenforschung (DZL), arbeitet ein interdisziplinäres Team um die Grundlagenwissenschaftler Dr. Ruth Olmer und Prof. Ulrich Martin (Herz-, Thorax-, Transplant- und Gefäßchirurgie und den Leibniz Forschungslaboratorien für Biotechnologie und künstliche Organe; MHH) und den Kliniker PD Dr. Felix Ringshausen (Oberarzt in der Klinik für Pneumologie; MHH) in einem translationalen Ansatz daran, diesen Engpass zu beseitigen. Es gelang den Forschenden, Blutzellen von drei PCD-Patienten mit unterschiedlichen Mutationen in relevanten Genen (CCNO (fehlende Zilien), DNAH5 (abnormale Ultrastruktur der Zilien) und NME5 (dysfunktionale Zilien)) zu isolieren und hieraus induzierte pluripotente Stammzellen herzustellen. Diese Zellen lassen sich im Labor unbegrenzt vermehren und zu Zilien-tragenden Atemwegszellen differenzieren. Hierdurch steht den Forschenden zukünftig ausreichend Untersuchungsmaterial zur Verfügung, um ein in vitro-Modell der PCD zu entwickeln. 

Basierend auf diesem neuen Modell können in Zukunft Krankheitsursachen genauer untersucht und innovative zielgerichtete Therapieoptionen entwickelt werden. Dieser spannenden und herausfordernden Aufgabe will sich das Team in Zukunft widmen.
 

Die Originalpublikationen finden Sie hier:

CCNO Mutation

DNAH5 Mutation

NME5 Mutation

Text: BREATH

Bilder: MHH/Figiel