{"id":1389,"date":"2026-04-20T11:16:22","date_gmt":"2026-04-20T09:16:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.uni.lu\/lcsb-de\/?post_type=news&p=1389"},"modified":"2026-04-20T11:16:23","modified_gmt":"2026-04-20T09:16:23","slug":"beschleunigte-wirkstoffsuche-fuer-das-leigh-syndrom","status":"publish","type":"news","link":"https:\/\/www.uni.lu\/lcsb-de\/news\/beschleunigte-wirkstoffsuche-fuer-das-leigh-syndrom\/","title":{"rendered":"Beschleunigte Wirkstoffsuche f\u00fcr das Leigh-Syndrom"},"content":{"rendered":"\n
\n

Zwei aktuelle Studien werfen neues Licht auf eine seltene neurodegenerative Erkrankung und zeigen, wie die Verkn\u00fcpfung von k\u00fcnstlicher Intelligenz und experimenteller Validierung die Entwicklung neuer Therapieans\u00e4tze beschleunigen kann. Ein internationales Forschungsteam, das die klinische Expertise des Universit\u00e4tsklinikums D\u00fcsseldorf und mehrerer weiterer Partner mit dem computergest\u00fctzten Know-how von Teams der Universit\u00e4t Luxemburg und aus Spanien vereinte, identifizierte vielversprechende Wirkstoffe f\u00fcr die Behandlung des Leigh-Syndroms.<\/p>\n\n\n\n

\nEine verheerende seltene Krankheit und ein Mangel an Forschungsmodellen<\/h3>\n\n\n\n

Das Leigh-Syndrom ist eine fortschreitende Erkrankung, die das Gehirn betrifft. Sie manifestiert sich meist bereits im Kindesalter mit schweren Symptomen, die zu motorischen Einschr\u00e4nkungen, geistiger Behinderung und einem fr\u00fchen Tod f\u00fchren. Das Leigh-Syndrom geh\u00f6rt zu einer Gruppe seltener genetischer Erkrankungen, die als mitochondriale Krankheiten bezeichnet werden, und betrifft etwa 1 von 36.000 Menschen.

Es handelt sich um eine schwerwiegende Erkrankung, f\u00fcr die es derzeit nur \u00e4u\u00dferst begrenzte Behandlungsm\u00f6glichkeiten gibt. Wie so oft bei seltenen Krankheiten erschwert die geringe Zahl an Patienten die Forschung. Beim Leigh-Syndrom wird dieses Problem noch dadurch versch\u00e4rft, dass es an Zell- und Tiermodellen fehlt, die die Krankheit im Labor zuverl\u00e4ssig nachbilden k\u00f6nnen. Um dieser Herausforderung zu begegnen, arbeitete eine gro\u00dfe Gruppe internationaler Forschungspartner an der Entwicklung innovativer Strategien, um den Prozess der Wirkstoffsuche zu beschleunigen.<\/p>\n\n\n\n

\nKombinierte Ans\u00e4tze zur Verbesserung der Wirkstoffsuche: in vitro, in vivo und in silico<\/h3>\n\n\n\n

Die beiden Studien, die k\u00fcrzlich in Cell<\/em> <\/a>und Nature Communications<\/a><\/em> ver\u00f6ffentlicht wurden, zeigen das Potenzial kombinierter Ans\u00e4tze f\u00fcr die Entwicklung neuer Therapien. \u201eEs gibt ein wachsendes Interesse an der Entwicklung computergest\u00fctzter Werkzeuge, um das kostspielig und zeitaufwendig Screening von Wirkstoffen zu beschleunigen\u201c, betont Prof. Antonio Del Sol<\/a>, Leiter der Arbeitgruppe f\u00fcr Computational Biology am Luxembourg Centre for Systems Biomedicine<\/a> (LCSB) und bei CIC bioGUNE<\/a> in Bilbao. \u201eMit unserer Expertise im Bereich der k\u00fcnstlichen Intelligenz k\u00f6nnen wir innovative Prozesse entwickeln, die dazu beitragen, die Zahl potentieller Wirkstoffe, die im Labor getestet werden m\u00fcssen, zu verringern und neue vielversprechende Substanzen zu identifizieren.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Entscheidend f\u00fcr die Validierung computerunterst\u00fctzter Vorhersagen in relevanten Krankheitsmodellen ist anschlie\u00dfend die Zusammenarbeit mit experimentell arbeitenden Teams und klinisch t\u00e4tigen Forschenden. Dabei sind Zellkulturen und Gehirnorganoide \u2013 komplexe dreidimensionale zellul\u00e4re Modelle \u2013, die aus Patienten gespendeten Hautzellen gewonnen werden, von zentraler Bedeutung, um krankhafte Mechanismen aufzudecken und die Wirkung sowie den Wirkmechanismus vielversprechender Substanzen zu testen.<\/p>\n\n\n\n

Die Ergebnisse, die das interdisziplin\u00e4re Konsortium beim Leigh-Syndrom erzielt hat, zeigen, wie die Verbindung computergest\u00fctzter Wirkstoffsuche \u2013 sogenannter in silico<\/em>-Screenings \u2013 mit experimenteller Validierung in vitro<\/em> und in vivo<\/em> die translationale Forschung beschleunigen kann. Auf diese Weise konnten mehrere bereits existierende Medikamente identifiziert werden, die sich m\u00f6glicherweise f\u00fcr eine neue Anwendung bei betroffenen Patienten eignen.<\/p>\n\n\n\n

\nIdentifizierung vielversprechender Wirkstoffe zur Wiederverwendung<\/h3>\n\n\n\n

In der ersten Studie testeten die Forschenden eine Bibliothek von mehr als 5.500 Medikamenten, die bereits f\u00fcr andere Erkrankungen zugelassen sind oder f\u00fcr die umfangreiche Daten zur Sicherheit und Wirksamkeit vorliegen. Unter diesen wurde Sildenafil, das derzeit zur Behandlung von Erektionsst\u00f6rungen bei Erwachsenen sowie pulmonaler Hypertonie bei S\u00e4uglingen zugelassen ist, als potenzieller therapeutischer Kandidat f\u00fcr das Leigh-Syndrom identifiziert. Durch die Kombination von Multi-Omics-Analysen \u2013 einem Ansatz, der Daten \u00fcber ganze Gruppen von Molek\u00fclen, von RNA bis hin zu Lipiden, mit computergest\u00fctzter Modellierung verkn\u00fcpft \u2013 konnte das Team den Wirkmechanismus von Sildenafil in Organoiden des Leigh-Syndroms aufkl\u00e4ren. \u201eAufgrund der positiven Effekte auf Stoffwechsel, Zellfunktion und Lebensdauer, die in Zell- und Tiermodellen beobachtet wurden, wurde Sildenafil bei sechs Patienten im Rahmen einer individuellen Behandlung eingesetzt\u201c, berichtet Prof. Alessandro Prigione<\/a>, Leiter der Arbeitsgruppe Stem Cell Metabolism am Universit\u00e4tsklinikum D\u00fcsseldorf<\/a>. \u201eDabei zeigten sich erste Verbesserungen des klinischen Zustands und der motorischen Funktion. Wir planen nun gr\u00f6\u00dfere klinische Studien, um die Sicherheit und Wirksamkeit zu best\u00e4tigen.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Mithilfe eines Deep-Learning-Algorithmus, der den Prozess weiter beschleunigte, f\u00fchrten die Forschenden in einer zweiten Studie ein weiteres Screening zur Wiederverwendung bestehender Medikamente durch. Dabei identifizierten sie einen weiteren Wirkstoff \u2013 Talarozol, urspr\u00fcnglich zur Behandlung von Akne und Psoriasis entwickelt \u2013 als zus\u00e4tzlichen vielversprechenden Kandidaten f\u00fcr das Leigh-Syndroms. Die Wissenschaftler haben eine Patentanmeldung f\u00fcr die Anwendung bei mitochondrialen Krankheiten eingereicht.<\/p>\n\n\n\n

Diese Ergebnisse stellen nicht nur einen wichtigen Fortschritt auf dem Weg zur Behandlung einer seltenen Erkrankung dar, sondern unterstreichen auch den gro\u00dfen Beitrag computergest\u00fctzter Methoden in der Wirkstoffsuche. \u201eVon der Priorisierung der vielversprechendsten Substanzen und der Identifizierung neuer interessanter Molek\u00fcle \u00fcber die Analyse von Wirkmechanismen bis hin zur Entwicklung wirksamer Therapien werden in-silico<\/em>-Ans\u00e4tze zunehmend zu einem Schl\u00fcsselfaktor, um den Transfer in die klinische Anwendung zu beschleunigen\u201c, fasst Prof. Del Sol zusammen.<\/p>\n\n\n\n

Die methodische Pipeline, die diese internationale und interdisziplin\u00e4re Forschungsgruppe entwickelt hat, k\u00f6nnte als Blaupause dienen, um auch bei anderen seltenen neurologischen Erkrankungen neue therapeutische M\u00f6glichkeiten zu erschlie\u00dfen.

—<\/p>\n\n\n\n

Referenzen:<\/strong><\/p>\n\n\n\n