Viele Alzheimer-Medikamente zeigen im Labor gute Ergebnisse, scheitern im K\u00f6rper aber oft fr\u00fch, weil sie nicht dorthin gelangen, wo sie helfen sollen. Die Blut-Hirn-Schranke sch\u00fctzt das Gehirn vor Schadstoffen, h\u00e4lt aber auch viele Wirkstoffe zur\u00fcck.<\/p>\n
F\u00fcr Patienten mit Alzheimer, ALS oder anderen neurologischen Erkrankungen ist das ein gro\u00dfes Problem. Selbst gute Medikamente<\/a> verlieren ihren Nutzen, wenn sie das Gehirn nicht erreichen. In einer neuen Studie<\/a> haben Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT<\/a>) einen Laser entwickelt, der sichtbar macht, ob ein Wirkstoff diese Barriere \u00fcberwindet.<\/p>\n Laser zeigt den Weg ins Gehirn<\/p>\n Bislang lie\u00df sich dieser Pfad nur schwer verfolgen. Herk\u00f6mmliche Verfahren liefern meist nur zweidimensionale Einzelschnitte. F\u00fcr ein vollst\u00e4ndiges Bild braucht es viele Aufnahmen nacheinander.<\/p>\n Die Wissenschaftler nutzen einen ungew\u00f6hnlichen Laserstrahl, der sich selbst zu einem extrem pr\u00e4zisen \u201ePencil Beam\u201c formt \u2013 einem Lichtstrahl so schmal wie eine Bleistiftspitze.<\/p>\n Eigentlich wollte das Team nur testen, wie viel Leistung eine spezielle Glasfaser<\/a> aush\u00e4lt. Solche sogenannten Multimode-Fasern transportieren gro\u00dfe Lichtmengen, gelten aber als schwer kontrollierbar. Normalerweise gilt: Je st\u00e4rker der Laser wird, desto chaotischer verh\u00e4lt sich das Licht. Der Strahl streut, wird unscharf und verliert an Pr\u00e4zision. Doch das passierte nicht.<\/p>\n Aus starkem Licht wird ein schmaler Strahl<\/p>\n Als Doktorand Honghao Cao <\/a>die Leistung fast bis an die Belastungsgrenze erh\u00f6hte, zog sich das Licht pl\u00f6tzlich zusammen. Statt Chaos entstand ein extrem schmaler, stabiler Strahl. Sixian You<\/a>, Professorin f\u00fcr Elektrotechnik und Informatik am MIT und leitende Autorin der Studie, erkl\u00e4rt: \u201eDie verbreitete Annahme in diesem Fachgebiet ist, dass Licht bei h\u00f6herer Leistung zwangsl\u00e4ufig chaotisch wird. Aber wir haben bewiesen, dass das nicht so ist.\u201c<\/p>\n Sie erg\u00e4nzt: \u201eWir haben den Hinweisen vertraut, die Unsicherheit akzeptiert und einen Weg gefunden, wie sich das Licht selbst zu einer neuen L\u00f6sung f\u00fcr die Biobildgebung organisieren kann.\u201c Dieser selbstorganisierte Strahl war sauberer, stabiler und pr\u00e4ziser als viele bisher genutzte Laserformen.<\/p>\n Zwei Bedingungen machen den Effekt m\u00f6glich<\/p>\n Ganz zuf\u00e4llig entsteht dieser Effekt nicht. Die Forscher mussten zwei Bedingungen exakt erf\u00fcllen. Erstens musste der Laser im perfekten Null-Grad-Winkel in die Glasfaser eintreten. Zweitens musste die Leistung so hoch sein, dass das Licht direkt mit dem Glas der Faser wechselwirkt. Erst dann entstand der sogenannte Pencil Beam.<\/p>\n \u201eBei dieser kritischen Leistung kann die Nichtlinearit\u00e4t die innere Unordnung ausgleichen. So entsteht ein Gleichgewicht, das den Eingangsstrahl in einen selbstorganisierten Pencil Beam verwandelt\u201c, erkl\u00e4rt Cao. Viele Labore arbeiten aus Sicherheitsgr\u00fcnden mit deutlich geringerer Leistung. Deshalb blieb dieser Effekt lange unentdeckt.<\/p>\n Sauberere Bilder ohne st\u00f6rende Lichth\u00f6fe<\/p>\n Ein gro\u00dfes Problem klassischer Laserbildgebung sind sogenannte Nebenkeulen. Das sind verschwommene Lichth\u00f6fe rund um den eigentlichen Strahl. Sie machen Bilder unscharf und erschweren pr\u00e4zise Beobachtungen. Der neue Pencil Beam reduziert diese St\u00f6rungen deutlich. Dadurch entstehen klarere Bilder mit hoher Aufl\u00f6sung und gro\u00dfer Tiefensch\u00e4rfe.<\/p>\n Das ist besonders wichtig bei biologischen Modellen, in denen Forscher verfolgen wollen, wie sich Stoffe durch Gewebe bewegen. Zuerst testete das Team die Technik an Nervengewebe im Darm von M\u00e4usen. Danach folgte der entscheidende Schritt: ein lebendes menschliches Modell der Blut-Hirn-Schranke.<\/p>\n Blut-Hirn-Schranke 25-mal schneller sichtbar<\/p>\n Dort beobachteten die Forscher die Aufnahme von Transferrin. Dieses Transportprotein eignet sich gut, um sichtbar zu machen, wie Stoffe von Zellen aufgenommen werden.<\/p>\n Die Aufnahmen entstanden als dreidimensionale Scans im Minutentakt. Das Besondere: Die Forscher erzeugten diese Bilder etwa 25-mal schneller als mit der bisherigen Goldstandard-Methode \u2013 bei vergleichbarer Bildqualit\u00e4t. Damit wurde erstmals sichtbar, wie einzelne Zelltypen Stoffe aufnehmen und wie schnell ein Wirkstoff potenziell ins Gehirn gelangen kann. Roger Kamm<\/a>, Professor f\u00fcr biologische und mechanische Technik am MIT, sagt: <\/p>\n Zum ersten Mal k\u00f6nnen wir jetzt den zeitabh\u00e4ngigen Eintritt von Medikamenten ins Gehirn sichtbar machen und sogar erkennen, mit welcher Geschwindigkeit bestimmte Zelltypen den Wirkstoff aufnehmen.<\/p>\n Ein weiterer Vorteil: Die Zellen brauchen keinen fluoreszierenden Marker. Das vereinfacht die Untersuchung deutlich. Kamm erkl\u00e4rt au\u00dferdem: \u201eDie Pharmaindustrie interessiert sich besonders f\u00fcr menschliche Modelle, weil Tiermodelle oft schlecht vorhersagen, was sp\u00e4ter beim Menschen passiert.\u201c<\/p>\n Kurz zusammengefasst:<\/p>\n Die Blut-Hirn-Schranke sch\u00fctzt das Gehirn vor sch\u00e4dlichen Stoffen, blockiert aber oft auch Medikamente gegen Alzheimer, ALS und andere neurologische Erkrankungen.<\/p>\n Forscher vom\u00a0Massachusetts Institute of Technology\u00a0entdeckten einen Laserstrahl, der sich selbst zu einem besonders pr\u00e4zisen \u201ePencil Beam\u201c ordnet und dadurch viel klarere 3D-Bilder erm\u00f6glicht.<\/p>\n Mit dieser Methode l\u00e4sst sich etwa 25-mal schneller pr\u00fcfen, ob ein Wirkstoff die Blut-Hirn-Schranke \u00fcberwindet und tats\u00e4chlich im Gehirn ankommt \u2013 das kann die Entwicklung neuer Therapien deutlich beschleunigen.<\/p>\n \u00dcbrigens: Alzheimer und Parkinson k\u00f6nnten viel fr\u00fcher beginnen als bisher gedacht \u2013 nicht in den Nervenzellen selbst, sondern in den Verbindungen dazwischen. Neue Daten aus Cambridge zeigen, warum Sch\u00e4den an der wei\u00dfen Hirnsubstanz das ganze Gehirn belasten k\u00f6nnen. Mehr dazu in unserem Artikel<\/a>.<\/p>\n Bild: \u00a9 MIT unter Lizenz CC BY-NC-ND 3.0<\/a><\/p>\n Tags: ALS<\/a>,Alzheimer<\/a>,Alzheimer-Medikamente<\/a>,Bildgebung<\/a>,Blut-Hirn-Schranke<\/a>,Forschung<\/a>,Gehirn<\/a>,Laser<\/a>,Medikamente<\/a>,MIT<\/a>,Neurologie<\/a>,Pharmaforschung<\/a>,Smart Up News<\/a> <\/p>\n 0% 0% 0% 0% 0% \t\tBeitragsnavigation<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Viele Alzheimer-Medikamente zeigen im Labor gute Ergebnisse, scheitern im K\u00f6rper aber oft fr\u00fch, weil sie nicht dorthin gelangen,…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":117686,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[17],"tags":[17749,999,15244,8819,8017,46,1356,1002,67,66,12958,4077,8731,9075,30221,45,26664,44],"class_list":{"0":"post-117685","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-gesundheit","8":"tag-als","9":"tag-alzheimer","10":"tag-alzheimer-medikamente","11":"tag-bildgebung","12":"tag-blut-hirn-schranke","13":"tag-ch","14":"tag-forschung","15":"tag-gehirn","16":"tag-gesundheit","17":"tag-health","18":"tag-laser","19":"tag-medikamente","20":"tag-mit","21":"tag-neurologie","22":"tag-pharmaforschung","23":"tag-schweiz","24":"tag-smart-up-news","25":"tag-switzerland"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@ch_de\/116549046142858366","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/117685","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=117685"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/117685\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/117686"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=117685"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=117685"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=117685"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
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