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[karl_bednarik]

Hallo John Schloendorn,

ich will hier keinen uebermaessigen Pessimismus verbreiten, aber ich habe ernsthafte Bedenken zum LysoSENS-Projekt.

Es ist sehr wahrscheinlich, dass die meisten Bodenbakterien Proteasen besitzen, die unter Anderem auch Alzheimer-Plaques aufloesen koennen, denn Bodenbakterien sind darauf angewiesen alle Nahrungsquellen zu erschliessen.

Die Frage ist nur, ob sie nicht noch viel besser ein lebendes Gehirn aufloesen koennen, welches ja auch eine grosse Anzahl von Proteinen zum Funktionieren benoetigt.

Die Aufloesung der Alzheimer-Plaques kann man leicht in kleineren Labors testen, aber, ob die Proteasen ein lebendes Gehirn schaedigen, das zu testen wird wesentlich komplizierter werden, weil man dazu mindestens Nervenzellen in einer Zellkultur benoetigt, oder gar mit Rhesusaffen arbeiten muss.

Ein zusaetzliches Problem ist, dass Bakterien als Prokaryonten gar keine Zellorganellen wie die Lysosomen besitzen, in denen die Proteasen abgeschirmt arbeiten koennen, denn diese Zellorganellen kommen nur bei eukaryontischen Zellen vor.

Ein weiteres Problem ist, dass das menschliche Immunsystem auf bakterielle Proteine mit einer massiven Immunantwort reagieren wird, die das Gehirn schwer schaedigen kann. Sogar Proteine aus anderen Menschen rufen bereits Abwehrreaktionen hervor.

Mit freundlichen Gruessen,
Karl Bednarik.

[John Schloendorn]

Hi Karl,
Nicht doch, wenn wir keine Bedenken diskutieren werden wir nie schlauer! Also, ich aendere die Reihenfolge etwas:

Bakterien-Injektionen:
Erstmal, niemand denkt darueber nach den Patienten, ganze oder lebende Bakterien zu verabreichen. Der Hauptgrund ist wie Du richtig andeutest, dass Bakterien mit viel Zeugs dekoriert sind (z.B. lipopolysaccaride) das Entzuendung ausloesen kann, und das ist das letzte was wir in den altersbedingten Speicherkrankheiten machen wollen, die ja zum grossen Teil entzuendlich sind (z.B. Alzheimer, Atherosclerose). Wir muessen also die Maschinerie definieren mit der die Bakterien die Zielprodukte abbauen koennen und isolieren. Eine denkbare Behandlungsmethode waere der Enzymersatztherapie fuer erbliche Lysosomenspeicherkrankheiten nachempfunden, wo ja ebenfalls ein Enzym injiziert wird das dem Immunsystem des Patienten in vielen Faellen voellig fremd ist, mit durchschlagendem therapeutischen Erfolg (Siehe "Roscoe Brady"). Eine andere, zukuenftige Methode waere kombinierte Gen/Zelltherapie, z.B. Transplantation von modifiziertem Knochenmark, was dann Macrophagen generieren wuerde, die dank mikrobieller Enzyme mit der Atherosclerose aufraeumen koennen. Das sollte sogar als Nebeneffekt das Immunsystem des Patienten fuer die neuen Enzyme voellig tolerant machen (Siehe "Megan Sykes").

Proteasen, Spezifizitaet:
Was Proteasen angeht, stimme ich Dir voll zu. Wir muessen unsere Experimente auf jeden Fall so designen, dass sie diesem Problem entgegenkommen, oder es sogar zu unserm Vorteil nutzen. Beispiel: Alzheimer bietet zwei Ziele: Amyloid und hyperphosphoryliertes Tau.
(1) Amyloid. Eigentlich jeder kann amyloid fressen, inklusive menschlichen Lysosomen. Die Mikroglia hat bloss meistens keine "Lust" es zu machen. Wenn man aber impft, bekommt sie ploetzlich Lust. Diese Impfungen, die in phaseI trials stecken, werden womoeglich eine grosse Konkurrenz fuer Lyso-SENS darstellen. Kann natuerlich auch sein dass es schief geht, daher sollten wir es mit gleichzeitig auch mit Lyso-SENS porbieren.
Ich wuerde dazu ein metagenomisches screening machen, um eine *spezifische* Protease zu finden. (Die natuerliche Funktion einer solchen Protease wird wahrscheinlich nicht (unspezifisches) fressen sein, sondern vielleicht eher eine Form von *spezifischem* signaling oder posttranslationalen Modifikationen.) Dazu wuerde ich einen protease-defizienten E.coli (oder vielleicht besser yeast?) Stamm nehmen, der nicht auf amyloid wachsen kann und zufaellige DNA fragmente aus der Umgebung rein klonieren. Lernt ein E. coli zu wachsen wird es eine geeignete Protease haben. Das Experiment muss aber eine *spezifische* Protease finden. Ich schaetz jetzt mal ins blaue, dass unspezifische amyloid-proteasen locker 10 hoch 5 mal oefter vorkommen koennten als spezifische. Daher wuerde man das auf einem Mikroarray machen, mit einem Kontrollarray dass einen Cocktail von leichtverdaulichen Proteinen praesentiert. Man wuerde nur die Klone naeher anschauen, die auf amyloid wachsen, aber nicht auf dem Kontrollarray. Moeglich, dass das nicht klappt, gebe ich zu. Daher macht es ja auch nicht big Pharma, sondern Philantropen-gefoerderte Jungbiochemiker....
(2) hyperphosphoryliertes Tau. Diese Substanz ist sehr resistent gegen viele unspezifische Proteasen. Daher wird wahrscheinlich auch wild-typ E.coli nicht effektiv darauf wachsen koennen. Wenn das so ist, koennte man wieder metagenomische DNA in E.coli klonieren, und diesmal kann man die Bibliothek direkt in einen Topf mit hyperphospho-tau werfen. Alles was waechst wird ein womoeglich nuetzliches Gen bekommen haben. Es koennte eine Protease sein (die unspezifisch sein kann), oder aber ein Phosphatase, ein Chaperon (die wahrscheinlich weniger kritische Nebenwirkungen haetten) oder etwas an das ich gerade garnicht denke.

Bakterien haben keine Lysososmen:
Ist mir nicht so klar wo das Problem ist. Was mir das erstmal sagt ist dass bakteriell-cytoplasmatische Enzyme ziemlich spezifisch sein muessen, um den Rest des Cytoplasmas nicht zu schaedigen.
Man muss natuerlich auf den pH aufpassen, z.B. wenn unser Enzym in einem sauren Lysosom arbeiten soll, das Kulturmedium fuer die Selektionsexperimente sauer machen. Ist aber nicht immer so, bei der Atherosclerose werden die Lysosomen z.B. neutralisiert, also sollte es in diesem Fall auch im neutralen gut arbeiten.