CMT-NET - Das deutsche Charcot-Marie-Tooth Krankheit Netzwerk: Risikofaktoren und Therapiemöglichkeiten

Die Charcot-Marie-Tooth Krankheit ist eine neurogenetische Erkrankung. 20-30 von 100.000 Personen sind betroffen. Die Krankheit manifestiert sich durch den Schwund von Muskulatur sowie durch Schmerzen und Muskelkrämpfe. Der Grund hierfür liegt nicht in den Muskeln selbst, sondern in einer unzureichenden Weiterleitung von Nervenimpulsen aus dem Gehirn. Ein Gendefekt sorgt dafür, dass der Nervenzellfortsatz (Axon) oder die einen Nerv ummantelnde Myelinschicht geschädigt werden, so dass neuronale Impulse gestört werden. Der Forschungsverbund CMT-Net hat zum Ziel, ein tieferes Verständnis für die noch unheilbare Krankheit zu gewinnen und die Translation neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse für die Patienten und Patientinnen für Diagnostik und Therapie zu verbessern. Im Vordergrund stehen mehrere wissenschaftliche Fragestellungen, wie z. B. welche Risikofaktoren den Verlauf der Erkrankung beeinflussen könnten, oder wie sich die Schwere der Erkrankung und deren Fortschreiten objektivierbar messen lassen.

Koordinator:
Univ. Prof. Dr. Michael W. Sereda
DFG-Heisenberg Professor für hereditäre Neuropathien
Klinik für klinische Neurophysiologie

Universitätsmedizin Göttingen (UMG)

Robert-Koch-Str. 40
37075 Göttingen
Tel.: 0551-39-66650
Website: www.cmt-net.de

Teilprojekte

Teilprojekt: R2

Förderkennzeichen: 01GM1511A
Gesamte Fördersumme: 137.358 EUR
Förderzeitraum: 2016 - 2019
Projektleitung: Prof. Dr. Mikael Simons
Adresse: Max-Planck-Institut für Experimentelle Medizin
Hermann-Rein-Str. 3
37075 Göttingen

Teilprojekt: R2

In diesem Teilprojekt (R2), wird Drosophila melanogaster als genetisches Modellsystem genutzt, um trophische, gliale Faktoren zu finden, die für axonales Überleben wichtig sind. Es wurde ein globaler RNAi Screen durchgeführt, in dem Gene spezifisch in Glia herunterreguliert werden und nach neurodegenerativen Phänotypen gesucht wird. In diesem Ansatz wurden 710 Gene gefunden, die nach spezifischem Ausschalten in Glia zu motorischen Defiziten führen. Geplant ist diese Gene näher zu untersuchen, um neue molekulare Mechanismen zu identifizieren. Hauptziel ist die neuronale und gliale Kopplung auf molekulare Ebene zu verstehen, um somit neue Therapieansätze der CMT1 entwickeln zu können. Es wurden adulte Drosophila als genetisches System herangezogen, um die Grundlagen der axonalen und glialen Kopplung zu untersuchen. Dazu wurden humane homologe Gene (ca. 8000 Gene) in Drosophila mittels einer UAS-shRNA Bibliothek (Vienna Drosophila RNAi Center) spezifisch in Glia ausgeschaltet. Mit diesem Ansatz wurden 710 Gene in Glia identifiziert, die für motorische Funktion essentiell sind. Diese ‚Hits’ sollen nochmals in einem sekundären ‚Screen’ nachuntersucht werden. Als ‚readout’ werden Verhaltenstests genutzt, in denen die motorische Funktion der Fliegen geprüft wird. In einem zweiten Schritt sollen alle Gene, die aus dem sekundären ‚Screen’ herausgekommen sind in morphologischen Untersuchungen weitergeprüft werden. Dazu werden die entsprechenden RNAi Linien mittels repo- or gliotactin-GAL4 in den verschiedenen glialen Subtypen exprimiert und  diese dann durch Immunhistochemie untersucht. Durch Zelltodmarker sollen apoptotische Neurone identifiziert werden. Zudem soll die Ultrastruktur von Glia und Axone mittels Lichtmikroskopie näher untersucht werden.

Teilprojekte: S2, R1, R8, C1, C2

Förderkennzeichen: 01GM1511B
Gesamte Fördersumme: 915.575 EUR
Förderzeitraum: 2016 - 2019
Projektleitung: PD Prof. Dr. Maggie Walter
Adresse: Ludwig-Maximilians-Universität München, Medizinische Fakultät, Neurologische Klinik und Poliklinik
Ziemssenstr. 1a
80336 München

Teilprojekte: S2, R1, R8, C1, C2

Teilprojekt S2: Ein positives Ethikvotum der LMU München wurde im Mai 2010 für dieses Projekt erteilt. Seit Ende 2013 steht das Patientenregister online zur Verfügung (www.cmt-register.de). Anhand eines minimalen Datensatzes können Charakteristika der Erkrankung näher beschrieben und klinische Studien geplant werden. Weiterhin werden Fragen Genderaspekten, z. B. einer möglichen Beeinflussung des Erkrankungsverlaufs durch eine Schwangerschaft, und Versorgungsaspekte adressiert.
Teilprojekt R1: Zunächst sollen EXTassays in primär kultivierten Schwann-Zellen und sensorischen Neuronen von wildtyp und CMT1A Ratten getestet und etabliert werden um Signalprofile zu bestimmen. Nach Optimierung der Assaybedingungen sollen Kokulturen von Schwann Zellen und sensorischen Neuronen angelegt werden und EXTassays eingesetzt werden um bidirektionale Signalverarbeitung zu analysieren. Weiterhin sollen in diesem Testsystem klinische Substanzen getestet werden.
Teilprojekt R8: Es werden aus der Gesamtheit von >1.000 CMT1A-Patienten jeweils ca. 50 Fälle mit extrem mildem und extrem schweren Phänotyp anhand des CMTNS ausgewählt und eine Exomsequenzierung durchgeführt. Assoziationen zwischen Phänotypen und Varianten werden mit logistischer Regression untersucht. Um auch Gene zu berücksichtigen, in denen verschiedene Varianten entgegengesetzte Auswirkungen auf den Phänotyp haben, wird zusätzlich ein SKAT-O-Test durchgeführt. Kandidatengene oder Pathways für weitere Untersuchungen werden in Abhängigkeit von der Stärke der Assoziation und ihrer biologischen Plausibilität ausgewählt und in der gesamten CMT1A-Kohorte analysiert. Für robuste Assoziationen werden  Auswirkungen der Varianten auf die Genprodukte und die mit ihnen verbundenen molekularen Mechanismen analysiert.

Teilprojekte: S1, S3a, C2, R3, R5

Förderkennzeichen: 01GM1511C
Gesamte Fördersumme: 903.320 EUR
Förderzeitraum: 2016 - 2019
Projektleitung: MD Michael-Werner Sereda
Adresse: Georg-August-Universität Göttingen, Universitätsklinikum und Medizinische Fakultät, Zentrum Neurologische Medizin Klinische Neurophysiologie
Robert-Koch-Str. 40
37075 Göttingen

Teilprojekte: S1, S3a, C2, R3, R5

Ziele der Teilprojekte am Standort Universitätsmedizin Göttungen sind die Etablierung der Netzwerkzentrale (TP S1), die Gewinnung und Zurverfügungstellung von Gewebeproben von CMT-Patientinnen und Patienten durch die CTC-Biobank, Validierung von Biomarkern und Ergebnismessungen im Blut von CMT1A-Patienten zur Beurteilung der Wirksamkeit zukünftiger klinischer Therapiestudien einschließlich der diagnostischen Verlaufsbeobachtung, Aufklärung, ob und inwieweit axonale Degenerationsmuster im CMT-Tiermodell durch die gezielte Manipulation genetischer Faktoren verändert werden können, um hierdurch den Krankheitsverlauf zu beeinflussen. Es wird untersucht, wie Phospholipide und Cholesterol die Myelinbildung von Schwann-Zellen in einem Zellkulturmodell der CMT1A Erkrankung beeinflussen. Diese Ergebnisse werden auf ein transgenes Tiermodell der CMT1A übertragen, um neue Therapieansätze bei Patienten zu entwickeln.

Teilprojekte: C3, R6, R8, S3b

Förderkennzeichen: 01GM1511D
Gesamte Fördersumme: 306.487 EUR
Förderzeitraum: 2016 - 2019
Projektleitung: Prof. Dr. Joachim Weis
Adresse: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Universitätsklinikum Aachen, Institut für Neuropathologie
Pauwesstr. 30
52074 Aachen

Teilprojekte: C3, R6, R8, S3b

Das Projekt ist darauf ausgerichtet die bereits vorhandene Nervenbiopsie-Sammlung genetisch und morphologisch aufzuarbeiten und neu zu organisieren, innerhalb und außerhalb des CMT-Nets auszuweiten und den CMT-Projekten Material für morphologische Studien zur Verfügung zu stellen. Das Ziel der Studie ist, Komplikationen durch die CMT während der Schwangerschaft besser vorherzusagen und zu beherrschen. Das Projekt untersucht, ob eine geringgradige chronische Entzündungsaktivität des endoplasmatischen Retikuklums als Pathomechanismen relevant für die Pathologie der menschlichen peripheren Nerven bei CMT sind. Die CNBC wird in den anderen Subprojekten wie dort beschrieben benutzt. Damit werden die z.T. bereits begonnenen Kollaborationen im Netzwerk in Bezug auf die Einwilligungen, Materialtransfer-Bestimmungen, Arbeits- und ethische Vorschriften und Probenallokation harmonisiert. Es wird das humane Nervengewebe aus der CNBC verwendet, um die Beteiligung des endoplasmatischen Retikulums, vor allem in Schwann-Zellen und Axon, bei CMT1A und anderen CMTs zu untersuchen. Diese Studien werden auf die Makrophagen-Funktionen einschließlich der Interaktion mit Schwann-Zellen bzw. Myelin und den Beitrag anderer Immunzellen untersucht, sowie Inflammasom-Aktivität untersucht. So werden die Pathologien des endoplasmatischen Retikulums und der Entzündung verbunden. Analog werden entzündliche und andere sporadische Neuropathie-Fälle und Gewebe von Tiermodellen untersucht. Alle erwachsenen Frauen im CMT-Register und weiteren Studien der teilnehmenden Zentren werden nach aktueller, vergangener und geplanter Schwangerschaft befragt. Klinische Daten, neurologische Befunde und genetische Tests sowie Informationen zu Schwangerschaften und Geburten werden analysiert. Die Patientinnen, die während der Studienzeit schwanger werden, werden in den CMT-Zentren untersucht.

Teilprojekte: C1, C2

Förderkennzeichen: 01GM1511E
Gesamte Fördersumme: 139.099 EUR
Förderzeitraum: 2016 - 2019
Projektleitung: Prof. Dr. Peter Young
Adresse: Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Universitätsklinikum Münster, Klinik für Schlafmedizin und Neuromuskuläre Erkrankungen
Albert-Schweitzer-Campus 1
48149 Münster

Teilprojekte: C1, C2

Primäres Ziel des Projektes ist die Analyse potenzieller Determinanten der phänotypischen Expression inklusive ihrer Schweregrade, sowie die Dokumentation der Symptom-Variabilität über einen Zeitraum von 24 Monaten als Indikator der Krankheitsdynamik. Um den klinischen Verlauf der CMT-Krankheit über einen Zeitraum von drei Jahren zu erforschen, wird eine Kohorte von insgesamt 200 Erwachsenen mit der Unterform CMT1A und 150 Kindern und Jugendlichen in die Untersuchungen eingeschlossen. Anhand klinischer Untersuchungen, elektrophysiologischer Messungen und Laboruntersuchungen werden zu drei verschiedenen Zeitpunkten Unterschiede während des Verlaufs festgehalten und ausgewertet. Dadurch wird der natürliche Verlauf der Erkrankung im Erwachsenenalter und im Kindes- und Jugendalter wissenschaftlich erforscht werden. Die jeweiligen Untersuchungszeiträume liegen immer 12 Monate (Basisbefunde, Zeitpunkt T1 und Zeitpunkt T2) auseinander. Es schliesst sich eine Periode von sechs Monaten für die statistischen Berechnungen und Bewertungen an.

Teilprojekte: R4, R7

Förderkennzeichen: 01GM1511F
Gesamte Fördersumme: 339.040 EUR
Förderzeitraum: 2016 - 2019
Projektleitung: Prof. Dr. Rudolf Martini
Adresse: Universitätsklinikum Würzburg, Neurologische Klinik und Poliklinik
Josef-Schneider-Str. 11
97080 Würzburg

Teilprojekte: R4, R7

Teilprojekt R4: Basierend auf den Beobachtungen der letzten Jahre, die zeigen, dass Entzündungsreaktionen in den Nerven von CMT1-Modellen die Krankheit verstärken, soll das Projekt R4 immunmodulatorische Maßnahmen als mögliche translationale Therapiemaßnahmen im Mausmodell der CMT-1A untersuchen. Hierzu zählen der oral-applizierbare CSF-1-Rezeptor-Inhibitor wie auch die Behandlung mit einem aus der MS-Therapie bekannten Antikörper, der Immunzellen depletiert. Ferner wird untersucht, ob systemische Entzündungsreaktionen ein die Krankheit vorantreibender Risikofaktor sind. Teilprojekt R7:In diesem Projekt sollen objektive und reproduzierbare Outcome-Kriterien für zukünftige klinische Studien bei CMT erarbeitet werden. Hautbiopsien sind minimal invasiv und können im Verlauf wiederholt werden. Wir werden in Hautbiopsien die intraepidermale Nervenfaserdichte quantifizieren sowie die markhaltigen Fasern und Ranvier’schen Schnürringe und deren Strukturproteine analysieren. Unser zweites Ziel ist es, Risikofaktoren für schwere Verläufe der CMT zu identifizieren. Nach Laser-Capture-Präparation von Einzelzellen aus Hautbiopsaten werden wir die Genexpression von Entzündungsmediatoren als zusätzlichen Risikofaktor für die CMT Progression messen. Von der Kombination der Ergebnisse erwarten wir Parameter, die Risiko und Outcome mit hoher Spezifität und Sensivität vorhersagen.