Nur eine einzige Aminosäure ist bei der Sichelzellenanämie im Hämoglobin der roten Blutzellen ausgetauscht. Valin ersetzt eine Glutaminsäure in der beta-Kette des Hämoglobins, das für den Sauerstofftransport verantwortlich ist. Doch diese Genmutation hat für die Betroffenen fatale Folgen: Wenn das Hämoglobin seinen gebundenen Sauerstoff abgibt, lagert es sich zu nadelähnlichen, kristallinen Strängen zusammen, welche das rote Blutkörperchen zu einer Sichel verzerren. Die halbmondförmigen Zellen verfangen sich in den Blutgefäßen und unterbrechen periodisch die Blutzirkulation. Dies führt zu Organschäden und einer verkürzten Lebensdauer der Patienten.

Julia Brittain und ihre Kollegen von der University of North Carolina haben nun den vermutlichen Mechanismus aufgeklärt, der die roten Blutkörperchen an die Blutgefäßwände "festklebt": Für ihre Untersuchungen benutzten die Forscher ein System, das den Blutfluss und die "abgeschnittenen" Bedingungen sowie andere Charakteristika wie Temperatur und Druck in den Blutgefäßen nachstellte. Mithilfe von Antikörpertests entdeckten sie, dass das Protein IAP (integrin-associated protein) auf der Oberfläche der missgestalteten Blutzellen an das Protein Thrombospondin der Blutgefäßwände bindet und so den Blutfluss blockiert.

Im Blutplasma der erkrankten Personen ist zudem der Gehalt an Thrombospondin erhöht. Dieser Umstand kann die Krise mitherbeiführen, wenn das zirkulierende Thrombospondin wie ein Klebstoff wirkt und die sichelförmigen Zellen zusammenpappt. Durch die Krankheit geschädigte Blutgefäßwände verstärken eventuell die Verstopfung, da die beiden Proteine leichter miteinander reagieren.

Das Protein IAP ist nun die neue therapeutische Zielscheibe, um zu verhindern, dass die deformierten Blutkörperchen an den Gefäßen haften. "Als nächsten Schritt werden wir unsere Resultate in einem Maus-Modell der Sichelzellenanämie testen und mögliche Blocker bewerten", erläutert Brittain. "Wir sind noch immer Jahre von einer medizinischen Anwendung entfernt, aber wir sind bereits weiter als vor einem Jahr."