Stanfords 'Natürliches Ozempic': BRP-Peptid reduziert Gewicht ohne Nebenwirkungen

Wissenschaftler der Stanford Medicine haben ein natürlich vorkommendes Molekül namens BRP identifiziert, das einige Abnehm-Effekte von Semaglutid, dem Wirkstoff in Ozempic, nachahmt. In Tierstudien reduzierte BRP den Appetit und das Körpergewicht, ohne Nebenwirkungen wie Übelkeit, Verstopfung und Muskelschwund. Diese bahnbrechende Entdeckung hebt eine potenzielle "natürliche Ozempic"-Alternative hervor, die sich auf hirnspezifische Signalwege konzentriert.

Die Adipositas-Herausforderung und der Bedarf an gezielten Therapien

Adipositas betrifft Millionen weltweit und erhöht das Risiko für Diabetes, Herzkrankheiten und metabolische Störungen. Medikamente wie Ozempic (Semaglutid), ein GLP-1-Rezeptor-Agonist, haben die Behandlung revolutioniert, indem sie den Appetit zügeln und Gewichtsverlust fördern. Ihre weitreichenden Effekte – resultierend aus Rezeptoren im Gehirn, Darm, Pankreas und anderen Geweben – führen jedoch oft zu gastrointestinalen Problemen und anderen Nebenwirkungen.

Hier kommt BRP (BRINP2-verwandtes Peptid) ins Spiel, das aus dem Prohormon BRINP2 gewonnen wird. Im Gegensatz zu Semaglutid, das die Verdauung verlangsamt und den Blutzucker senkt neben der Appetitzügelung, wirkt BRP hauptsächlich im Hypothalamus, der Gehirnregion, die Hunger und Stoffwechsel reguliert. "Die von Semaglutid targetierten Rezeptoren befinden sich im Gehirn, aber auch im Darm, Pankreas und anderen Geweben", erklärte Katrin Svensson, PhD, Assistenzprofessorin für Pathologie an der Stanford und Senior-Autorin der Studie. "Deshalb hat Ozempic weitreichende Effekte, einschließlich der Verlangsamung der Nahrungsbewegung durch den Verdauungstrakt und der Senkung des Blutzuckerspiegels. Im Gegensatz dazu wirkt BRP spezifisch im Hypothalamus, der Appetit und Stoffwechsel steuert."

Wie Künstliche Intelligenz die BRP-Entdeckung antrieb

Der Weg zu BRP stützte sich auf modernste Künstliche Intelligenz. Traditionelle Labormethoden haben Schwierigkeiten, bioaktive Peptide aus Prohormonen – Vorläufermolekülen, die in kleinere, hormonähnliche Fragmente gespalten werden – zu identifizieren. Prohormone können auf unzählige Weisen gespalten werden, was es schwer macht, seltene Signapeptide inmitten inaktiver Proteinabbauprodukte zu finden.

Die Forscher konzentrierten sich auf Prohormon-Converta se 1/3, ein Enzym, das mit Adipositas in Verbindung steht und Proteine an präzisen Stellen spaltet. Ein berühmtes Produkt ist Glucagon-ähnliches Peptid 1 (GLP-1), das Semaglutid nachahmt, um Appetit und Blutzucker zu regulieren.

Um die Entdeckung zu beschleunigen, entwickelte das Team Peptide Predictor, einen KI-Algorithmus, der alle 20.000 menschlichen protein-kodierenden Gene auf Prohormon-Spaltstellen scannt. Er priorisierte sekretierte Proteine mit mehreren Spaltpunkten und lieferte 373 Prohormon-Kandidaten sowie die Vorhersage von 2.683 Peptiden. "Der Algorithmus war absolut entscheidend für unsere Ergebnisse", betonte Svensson.

Davon wurden 100 Peptide – einschließlich GLP-1 – synthetisiert und auf laborgezüchteten Gehirnzellen getestet. GLP-1 steigerte die Neuronenaktivität wie erwartet, aber BRP, ein winziges 12-Aminosäure-Peptid, erzielte eine zehnfach stärkere Reaktion.

Schlüssel-Schritte im KI-gesteuerten Screening-Prozess

• Gen-Scan: Analyse von 20.000 protein-kodierenden Genen auf Spaltmuster.
• Filterung: Fokus auf sekretierte Proteine, Reduktion auf 373 Prohormone.
• Vorhersage: Generierung von 2.683 Peptid-Kandidaten.
• Testung: Auswahl von 100 für Neuronen-Aktivitäts-Assays, Identifikation des überlegenen Effekts von BRP.

BRPs Wirkmechanismus: Ein präziser hirnzielgerichteter Ansatz

BRP aktiviert unterschiedliche Neuronengruppen über einen verwandten, aber separaten Weg zu GLP-1/Semaglutid. Diese Spezifität verspricht weniger Off-Target-Effekte. Laufende Forschung zielt darauf ab, die exakten Rezeptoren von BRP zu kartieren und seine Halbwertszeit für praktische Dosierungen zu verlängern.

Die Studie, veröffentlicht in Nature, wurde von der Senior-Forschungs-wissenschaftlerin Laetitia Coassolo, PhD, geleitet. Svensson hat Merrifield Therapeutics mitbegründet, um Humanstudien voranzutreiben.

Tierstudien: Beeindruckender Gewichtsverlust ohne Nebenwirkungen

BRP glänzte in anspruchsvollen Tiermodellen. Bei mageren Mäusen und Minipigs (die den menschlichen Stoffwechsel besser nachahmen als Nagetiere) reduzierte eine einzelne Injektion vor der Mahlzeit die Nahrungsaufnahme um bis zu 50 % innerhalb einer Stunde.

Bei adipösen Mäusen führten 14 Tage täglicher Injektionen zu einem durchschnittlichen Gewichtsverlust von 3 Gramm – hauptsächlich Fett – während Kontrollen 3 Gramm zunahmen. Behandelte Mäuse verbesserten auch die Glukose- und Insulin-Toleranz.

Entscheidend: Es gab keine Veränderungen in Bewegung, Wasseraufnahme, angstähnlichem Verhalten oder Verdauung. Analysen bestätigten BRPs einzigartige Hirn- und metabolische Signalwege, getrennt von GLP-1-Medikamenten.

BRP vs. Semaglutid: Ein direkter Vergleich