In der AG Distelmaier im Stoffwechsellabor der Kinderklinik befassen wir uns schon seit vielen Jahren intensiv mit Stoffwechselerkrankungen, die insbesondere das zentrale Nervensystem betreffen. Dies beinhaltet unter anderem Funktionsstörungen der sogenannten Mitochondrien. Hierbei handelt es sich um kleine Bestandteile der Körperzellen, die für die Energieproduktion entscheidend sind. Daher werden Mitochondrien of auch als „Kraftwerke der Zelle“ bezeichnet. Leider gibt es angeborene Veränderungen in der Erbinformation (sogenannte Gendefekte), die zu einer Störung der Mitochondrienfunktion führen können. Diese „Mitochondriopathien“ manifestieren sich oft bereits im frühen Kindesalter und führen zu schwerwiegenden Krankheitssymptomen. Betroffene Kinder leiden oft unter einer Entwicklungsverzögerung und Muskelschwäche. Zudem können auch Organe wie z.B. Herz, Leber und Nieren betroffen sein.
Leider gibt es für Mitochondriopathien im Kindesalter bisher keine spezifischen Therapieoptionen und die Prognose ist häufig ungünstig. Vor diesem Hintergrund versuchen wir in unserer Arbeitsgruppe neue Behandlungsstrategien für die betroffenen Kinder zu entwickeln. Auf diesem Weg werden wir schon seit vielen Jahren tatkräftig durch Elterninitiative Kinderkrebsklinik e.V. unterstützt. Für unsere Forschung nutzen wir insbesondere Zellmodelle. In der Vergangenheit waren dies vor allem Hautzellen von Patienten. Seit einigen Jahren verwenden wir aber auch sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen). Hierbei handelt es sich um Zellen, die in unterschiedliche Gewebetypen entwickelt („differenziert“) werden können. Mit dieser Herangehensweise ist es z.B. möglich, Nerven- oder Muskelzellen zu gewinnen. Diese Zellmodelle sind extrem hilfreich, da sie Gewebetypen repräsentieren, die bei den erkrankten Kindern primär betroffen sind.
Im Rahmen unserer Grundlagenforschung haben wir uns in den letzten Jahren mit einer bestimmten Gruppe von Mitochondriopathien beschäftigt, bei denen eine Störung der körpereigenen Gewinnung von Coenzym Q10 (CoQ10) vorliegt. CoQ10 ist eine wichtige Helfersubstanz („Cofaktor), die bei der Energiegewinnung in den Mitochondrien eine Schlüsselrolle spielt. Angeborene Störungen in diesem Stoffwechselweg führen zu schweren neurologischen Schäden und oft auch zum Nierenversagen. Eine Behandlung der Kinder mit CoQ10 ist leider nicht hilfreich, da die Substanz schlecht vom Körper aufgenommen wird und sich kaum in den unterschiedlichen Organsystemen anreichert (insbesondere kaum Aufnahme in das Gehirn). Aus diesem Grund haben wir nach Substanzen gesucht, die in Lage sind, die körpereigene CoQ10 Herstellung („Biosynthese“) zu reaktivieren. Bei einer bestimmten Form einer CoQ10-assoziierten Erkrankung (dem COQ2 Defekt) ist uns dies mit der Substanz 4-HBA gelungen. In Kooperation mit einer Arbeitsgruppe aus Spanien (Prof. Luis López, Universität Granada) konnten wir unsere Zelldaten in einem Mausmodell bestätigen und eine erste klinische Anwendung bei einem betroffenen Kind durchführen. Dieser Therapieversuch war sehr erfolgreich und inzwischen wir ein weiteres Kind mit 4-HBA behandelt. Unser Ziel ist es nun, ähnliche Therapiekonzept auch für andere Mitochondriopathien zu entwickeln.
Im klinischen Alltag ist es allerdings oft nicht einfach, Kindern mit seltenen neurologischen Erkrankungen gerecht zu werden. Sowohl die Diagnostik als auch die Therapie müssten meist speziell auf den Patienten abgestimmt sein („individualisiert“) und finden außerhalb der Routinemaßnahmen statt. Durch die Unterstützung der Elterninitiative Kinderkrebsklinik e.V. wurde es uns ermöglicht mit der sogenannten Neuro-KiDT Ambulanz eine spezialisierte Versorgungsstruktur für diese Patienten am UKD zu etablieren. Die 4-HBA Anwendung beim COQ2 Defekt ist ein erstens Beispiel für den praktischen Erfolg dieser Einrichtung. Aktuell sind bereits weitere Therapiekonzepte für seltene Erkrankungen über die Neuro-KiDT Ambulanz in Planung und perspektivisch streben wir bei positiven Ergebnissen auch die Entwicklung von klinischen Studien an. | Prof. Dr. med. Felix Distelmaier 10.12.2025