Muskelwachstum auf Rezept

Im Genpool der Säugetiere existieren einige erstaunliche Mutanten: Kühe mit doppelter Muskelmasse, deren Körper mächtiger aussieht als der von Bodybuildern, oder Rennhunde, die zum Laufen zu muskulös sind. Auch unter uns Menschen gibt es solche erstaunlichen Sonderfälle: Im Jahr 2000 wurde in Deutschland ein Junge geboren, dessen Muskelmasse zweimal so groß war wie bei normalen Neugeborenen. All diese Herkules-artigen Organismen besitzen eine Gemeinsamkeit: Sie haben eine natürlich vorkommende Mutation in einem Gen, das Myostatin produziert. Dabei handelt es sich um ein Protein, das den Skelettmuskelaufbau ab einem bestimmten Punkt aufhält. Ist dieses Gen abgeschaltet, ergeben sich spektakuläre Muskelwachstumserscheinungen.

In den vergangenen Jahren versuchen Pharmafirmen mit großem Schwung, diese Myostatin-Genmutationen irgendwie nachzubilden. Ihr Ziel sind neue Behandlungsformen für zahlreiche Gesundheitsprobleme – etwa Muskelabbau durch Muskeldystrophie, Krebs und Alterserscheinungen, aber auch Fettleibigkeit und andere Stoffwechselerkrankungen. Die Pharmagiganten Wyeth und Amgen wollen in den nächsten Monaten die Ergebnisse erster klinischer Studien von Myostatin-Inhibitoren präsentieren, die gegen Muskelschwundkrankheiten eingesetzt werden sollen. Ein kleineres Unternehmen namens Acceleron Pharma aus dem amerikanischen Cambridge glaubt zudem, dass ein breiter wirkendes Medikament, an dem das Unternehmen derzeit arbeitet, eine noch höhere Durchschlagskraft hat.

"Es gibt ein riesiges Interesse an solchen Therapien für den Menschen", sagt Se-Jin Lee. Der Biologe an der Johns Hopkins University in Baltimore glaubt, dass ein Anstieg oder zumindest eine Erhaltung der Muskelstärke im Alter auf unsere Gesundheit und unsere Wohlbefinden "enorme Auswirkungen" haben könnte.

Lee entdeckte vor mehr als zehn Jahren, dass Mäuse, denen Myostatin fehlte, zwei Mal so große Muskeln wie normalen Tieren wuchsen. Weil Mäuse aber sowieso zwischen 50- bis 80-mal höhere Myostatin-Werte als der Mensch besitzen, dachte man zunächst, dass sich diese Tatsache nicht auf uns übertragen ließe. Lee fand heraus, dass er das Zusatzwachstum bei den Supermäusen noch verdoppeln konnte, indem er den Wert eines anderen Proteins erhöhte – so ergaben sich Tiere mit vierfacher Muskelmasse. "Das bedeutet, dass es noch andere Regulatoren gibt, die mindestens eine genauso wichtige Funktion wie Myostatin bei der Blockierung weiteren Muskelwachstums haben", sagt er. Und in der Tat: Neue Ergebnisse, die im August publiziert wurden, zeigen, dass weitere Moleküle eine Rolle spielen.

Accelerons Ansatz versucht, genau das auszunutzen. Anstatt nur Antikörper gegen Myostatin selbst zu entwickeln, wie sie bei den klinischen Versuchen von Wyeth zum Einsatz kommen, fusionierten die Forscher hier Rezeptorenmoleküle, die sich normalerweise an Myostatin binden mit einem Marker, der es dem Wirkstoff ACE-031 erlaubt, sich frei im Körper zu bewegen, um Myostatin aufzusaugen, bevor es das Signal zum Stopp des Muskelwachstums geben kann. Tierversuche zeigen, dass dieser Ansatz das Muskelwachstum stärker nach vorne bringt als die alleinige Eliminierung von Myostatin. Das Fusionsmolekül scheint sich also offenbar auch an andere Botenstoffe zu binden, die mit der Muskelentwicklung zu tun haben.

Normale Mäuse, denen man den Wirkstoff gibt, haben einen zusätzlichen Muskelmasseaufbau von 30 bis 60 Prozent. Tiere, die eine Form von Muskeldystrophie haben, zeigen in standardisierten Muskelstärketests eine Verbesserung. Vorläufige Untersuchungsergebnisse aus Studien mit Primaten zeigen, dass auch diese ähnlich stark zulegen wie die Nager. "Vor meiner Arbeit hier bei Acceleron hätte ich nie geglaubt, dass man in einem Monat die Muskelmasse um 60 Prozent steigern kann", sagt Firmenchef John Knopf.

Noch ist unklar, ob auch beim Menschen wirklich ähnliche Effekte auftreten. Anabole Steroide, die schwerwiegende Nebenwirkungen haben, können die Muskelmasse bei Dopingsündern maximal um 15 bis 20 Prozent steigern. Weil Myostatin sich aber nur in den Muskeln findet, scheint das Ausschalten der Substanz deutlich weniger Nebenwirkungen zu haben als die breiter wirkenden Steroide.

Acceleron plant erste klinische Studien mit dem Wirkstoff zur Behandlung von Muskeldystrophie, einer genetischen Erkrankung, bei der ein fortschreitender Muskelverlust die Betroffenen häufig noch vor dem 30. Lebensjahr umbringt. Wenn alles gutgeht, sollen sie Anfang 2008 starten. Später sind auch Testreihen mit Krebs- und amyotrophe Lateralsklerose-Patienten geplant.

Die Konkurrenz der Pharmakonzerne ist schon etwas weiter. Bereits 2005 startete Wyeth eine klinische Studie eines Antikörpers, der sich an Myostatin binden und seine Aktivität blockieren kann. Er ist als Behandlung für zwei Formen der Muskeldystrophie gedacht. Ergebnisse sollten eigentlich Ende letzten Jahres vorgelegt werden, doch das Unternehmen kommentiert den aktuellen Status auch heute noch nicht. Konkurrent Amgen analysiert derzeit die Ergebnisse eines kürzlich abgeschlossenen Medikamentensicherheitstests für seinen eigenen Myostatin-Inhibitor. Ein zweiter wird derzeit getestet und soll als Gegenmaßnahme bei Muskelveränderungen nach einem Raumflug eingesetzt werden. Mäuse an Bord des Space Shuttle Endeavor bekamen im August bereits eine Experimentalformel verabreicht, um zu bestimmen, ob sie in Mikrogravitation hilfreich ist.

Noch konzentrieren sich die Studien auf relativ seltene Erkrankungen. Doch sichere Muskelaufbaupräparate hätten einen wesentlich breiteren potenziellen Markt. "Es gibt keinen funktionierenden Wirkstoff, der den beschleunigten Muskelabbau aufhält, der mit Krankheiten und Infektionen einhergeht – egal ob es nun Krebs, Herzprobleme, Nierenkrankheiten oder die Auswirkungen einer Dialyse sind", meint William Evans, Direktor des Labors für Ernährung, Stoffwechsel und Sport an der University of Arkansas for Medical Sciences. Muskelschwund wird unter anderem mit einer höheren Sterblichkeit in Verbindung gebracht, außerdem sorgt er im Alter für einen Verlust an Mobilität, je stärker er wird. "Wenn die Behandlungsformen für Krebs und Herzprobleme besser werden, wird sich die Problemfrage des Muskelabbaus stärker stellen", meint Evans. Wenn man Krebspatienten etwa mit einem Muskelaufbaupräparat behandeln würde, könnte der Arzt auch eine zusätzliche Chemotherapie verantworten.

Auch Stoffwechselerkrankungen wie die Insulin-Resistenz, die mit Fettsucht und Diabetes zusammenhängt, könnten die neuen Wirkstoffe womöglich besser bekämpfen. Im Versuch zeigte sich, dass durch Fehlernährung fett gewordene Mäuse mit dem Acceleron-Medikament ein Plus an schlanker Muskelmasse bei reduziertem Nüchternglukose- und Insulinwert zeigten. Evans glaubt denn auch, dass solche Wirkstoffe in Kombination mit Sport die Chance hätten, den Trend zu immer mehr Übergewicht und immer weniger Muskelmasse stoppen zu können – "zumindest das Potenzial ist groß". (bsc)