Sondierungsphase

Zuwendungsempfänger: Medizinische Hochschule Hannover (MHH)
Fördervolumen: Go-Bio initial (01.10.2022 bis 30.09.2023, 117.287,16 Euro)

Die Behandlung einschließlich der Prophylaxe neurodegenerativer Erkrankungen, wie beispielsweise Morbus Alzheimer, ist eine der großen Herausforderungen der nächsten Dekaden. Polysialinsäure (PolySia) ist für die reguläre Entwicklung und Funktion des Nervensystems essenziell und auf molekularer Ebene für die Aufrechterhaltung eines Gleichgewichts der über N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptor-gesteuerten Signalweitergabe notwendig. Exakt dieses Gleichgewicht ist bei Alterung und Demenz gestört. PolySia-Effekte sind in vielen Situationen abhängig von der Polymerlänge (DP, degree of polymerization), die im biologischen System vielfältig ist. Zur Klärung der Struktur-Funktions-Beziehung wurde PolySia bakteriellen Ursprungs isoliert. Mittels Chromatographie, einem Verfahren zur Stofftrennung, wurden einzelne DP erhalten. Anhand eines Mausmodells für Morbus Alzheimer wurde bereits nach einmaliger intranasaler Verabreichung von spezifisch DP10 oder DP12 eine Rekonstitution des Erinnerungsvermögens auf das Niveau der Kontrolltiere festgestellt.

Das Ziel des Projektes CogniSia ist die längenkontrollierte PolySia-Herstellung unter Vermeidung der Kultivierung PolySia-produzierender humanpathogener Bakterien aufgrund des Sicherheitsrisikos sowie der geringen Ausbeute. Daher soll ein zellfreies Expressionssystem entwickelt werden, welches sehr effizient hochreine PolySia herstellen kann. Die so gewonnenen Moleküle könnten zukünftig im Rahmen einer Ausgründung vorerst als Nahrungsergänzungsmittel verwendet werden, um neurodegenerativen Erkrankungen vorzubeugen und die kognitive Leistung zu verbessern.

Machbarkeitsphase 

Zuwendungsempfänger: Medizinische Hochschule Hannover (MHH)
Fördervolumen: GO-Bio initial Machtbarkeitsphase 3 (01.10.2023 bis 30.09.2025, 1.087.714,86 Euro)

Neurodegenerative Erkrankungen und der altersbedingte kognitive Abbau betreffen viele Millionen Menschen und verursachen immense sozioökonomische Lasten. Bisher gibt es keine kurativen Therapiestrategien, um den Betroffenen und Angehörigen zu helfen und die Belastung für das Gesundheitssystem zu reduzieren. Die Behandlung zur Unterstützung der kognitiven Funktionen im Alter einschließlich der Prophylaxe neurodegenerativer Erkrankungen ist eine der großen Herausforderungen der nächsten Dekaden – und das weltweit.

Die Polysialinsäure (PolySia) ist für die reguläre Entwicklung und Funktion des Nervensystems essenziell und für die Aufrechterhaltung eines zur Merkfähigkeit benötigten Gleichgewichts im Gehirn notwendig. Dieses Gleichgewicht ist jedoch bei Alterung und Demenz gestört. Ausgehend von Vorarbeiten der Sondierungsphase verfolgt das Vorhaben CogniSia-2 in der Machbarkeitsphase das Ziel, PolySia definierter Polymergröße (DP) so weiterzuentwickeln, um als Reinstoff für Forschungs- und Analysezwecke sowie vorrangig als Therapeutikum und für die Prophylaxe neurodegenerativer Krankheiten eingesetzt werden zu können. Bedeutsam dabei ist, dass PolySia DP10-12 im Tiermodell einen nachgewiesenen positiven Effekt auf Neurodegeneration und dem damit verbundenen kognitiven Verfall besitzt. Im Rahmen des Vorhabens soll die Produktionsplattform zur Enzymkatalyse-basierten, kostengünstigen und längenkontrollierten Herstellung von PolySia DP10-12 ausgebaut und in einen industriellen Maßstab überführt werden. Zudem soll die Toxizität von PolySia DP10-12 tierexperimentell sowie in zellkulturbasierten Modellen überprüft und die zugrundeliegenden Wirkmechanismen beleuchtet werden.