Fucose bei GLUT1-Defekt: Erster behandelter Patient entwickelt sich

Ein Junge mit einer schweren Form des GLUT1-Defekts hat sich unter einer zusätzlichen Gabe des Zuckers L-Fucose schneller entwickelt als zuvor. Er ist der erste Patient weltweit, der so behandelt wurde. Die Fucose-Werte stiegen während der Therapie, und die Anheftung von Fucose an viele Proteine normalisierte sich. Beschrieben ist der Fall im Fachjournal Journal of Neurology, die Arbeit stammt von der Universität Münster und dem Universitätsklinikum Münster mit Partnern aus den USA.

Bei dieser Krankheit erreicht zu wenig Zucker das Gehirn, weil der Transporter nur eingeschränkt arbeitet. Die Krankheit ist selten und angeboren, mögliche Folgen sind epileptische Anfälle, Bewegungsstörungen und eine Entwicklungsstörung. Der Befund aus Münster beruht jedoch auf einem einzelnen Patienten. Ob sich die Beobachtung bei anderen Betroffenen wiederholt, ist offen.

Ein Transporter für zwei Zucker

Ursache ist eine Veränderung im Gen SLC2A1. Dort ist festgelegt, wie das Transportprotein GLUT1 gebaut wird, das Glukose ins Gehirn transportiert. Die Standardtherapie ist eine ketogene Ernährung, sehr arm an Kohlenhydraten und extrem fettreich. Sie gibt dem Gehirn alternative Energieträger, lässt bei vielen Betroffenen aber Beschwerden bestehen.

Der Ansatz der Forschenden knüpft an frühere Studien an. Danach transportiert GLUT1 neben Glukose auch L-Fucose ins Gehirn, wie Arbeitsgruppenleiter Thorsten Marquardt erklärt. Fucose ist ein Zuckerbaustein für Proteine und Lipide. Im Gehirn spielt sie nach Angaben der Universität eine Rolle bei der Entwicklung von Nervenbahnen und bei der Bildung von Synapsen, damit auch für Lern- und Gedächtnisprozesse. Mit Fruchtzucker hat sie nichts zu tun. Sie kommt unter anderem in Braunalgen vor und lässt sich daraus gewinnen.

Der Patient und die Behandlung

Bei dem Jungen war schon im Alter von zwei Monaten eine schwere Form der GLUT1-Erkrankung diagnostiziert worden. Im Fachartikel heißt es, er sei inzwischen 3 Jahre und 8 Monate alt und mit 34+4 Schwangerschaftswochen geboren worden. Zu seiner Vorgeschichte zählen angeborene Katarakte beider Augen, die im ersten Lebensmonat operiert wurden, sowie eine Blutarmut durch vorzeitigen Zerfall roter Blutkörperchen, die Transfusionen nötig machte.

Das Team wies bei ihm niedrige Fucose-Werte im Blut, in den Erythrozyten und im Nervenwasser nach, außerdem eine verminderte Fucosylierung verschiedener Proteine. Fucosylierung meint, dass Fucose an Eiweiße und weitere Moleküle gebunden wird. Der Vorgang ist für viele biologische Prozesse wichtig, besonders im Nervensystem.

Mit 22 Monaten erhielt der Junge zusätzlich L-Fucose, über einen Zeitraum von 18 Monaten. Die übrige Therapie blieb laut Studie unverändert. Die Fucose wurde über den Mund gegeben. Der Fachartikel berichtet, sie sei über die 18 Monate gut vertragen worden, Nebenwirkungen traten nicht auf.

Was sich im Labor und in der Entwicklung zeigte

Die Fucose-Werte stiegen in allen untersuchten Körperflüssigkeiten über das Niveau der Kontrollen. In der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit hing der Wert linear von der Dosis ab, der Korrelationskoeffizient lag bei 0,98. Bei den Proteinen fiel die Anlagerung von Fucose in Erythrozyten, Plasma und Nervenwasser wieder auf Normalniveau.

Nur Beta-Trace, ein Eiweiß, das überwiegend im Zentralnervensystem entsteht, blieb trotz Therapie schwächer fucosyliert. Im Fachartikel liegt die Fucosylierung bei 66,5 Prozent der Kontrolle gegenüber 61,3 Prozent vor der Behandlung, der Unterschied ist statistisch nicht signifikant. Die Menge des Proteins stieg von 20,4 auf 28,99 Prozent der Kontrolle. Einige Stoffwechselprodukte in den roten Blutkörperchen näherten sich den Kontrollwerten an, andere nicht. Die Antwort war also vom Stoff und vom Körperkompartiment abhängig.

Nach einem vorherigen Stillstand der Entwicklung meldeten Eltern und Behandelnde schon nach zwei Monaten ein deutlich schnelleres Vorankommen. Er lernte, sich zu rollen, kontrollierte den Kopf besser und zeigte erstmals soziale Interaktion und wechselseitiges Spielen. Die Fortschritte setzten sich schrittweise fort. Der Artikel nennt für den Jungen danach die Stufe IV auf der Skala GMFCS, mit der die motorischen Fähigkeiten bei Kindern eingeordnet werden. Vor der Behandlung lag er bei Stufe V. Er blieb anfallsfrei, und seine Sehfähigkeit blieb stabil. Im EEG waren Entladungen auf der rechten Seite zunächst noch vorhanden, etwa ein Jahr nach Therapiebeginn verschwanden sie.

Einordnung

Der GLUT1-Defekt gilt als behandelbar, aber vielschichtig. Eine Übersichtsarbeit von Joerg Klepper aus dem Jahr 2025 im Journal of Inherited Metabolic Disease hielt fest, dass mit dem Alter neue Symptome auftreten und sich verändern. Die ketogene Diät sei bei manchen Patienten aus bislang unbekannten Gründen unwirksam. Auch der Fachartikel aus Münster nennt die Antwort auf die ketogene Diät bei einer größeren Untergruppe der Patienten unvollständig.

Die Forschung gehe laut dieser Übersichtsarbeit über die Vorstellung hinaus, dass allein der Energiemangel durch den gestörten Glukosetransport die Krankheit erklärt. Neuere Konzepte untersuchten alternative Substrate, andere Transportwege und das Zusammenspiel verschiedener Hirnzelltypen. Der Befund aus Münster deutet darauf hin, dass auch ein Mangel an Fucose zum Krankheitsbild beitragen könnte. Nach Einschätzung des Teams ist er ein bisher unerkanntes Problem der Erkrankung.

Die Universität leitet daraus ab, dass L-Fucose neben der ketogenen Ernährung künftig ein wesentlicher Bestandteil der Behandlung sein könnte. Die Pressemitteilung deutet die bisher unzureichenden Therapieerfolge als Folge des Fucose-Mangels. Das ist die Deutung der Universität, bewiesen ist es mit einem einzelnen Patienten nicht. Die Autoren selbst sprechen im Fachartikel vorsichtiger: Eine gestörte Fucosylierung trage womöglich zum Krankheitsbild bei und sei ein mögliches Ziel für eine Behandlung.

Neu ist die Therapie mit Fucose als Prinzip nicht. Bei einer anderen seltenen Erkrankung, dem Leukozytenadhäsionsdefekt Typ II, korrigierte die Gabe von Fucose über den Mund Defekte in der Fucose-Verwertung. Das beschrieb eine Arbeit von 1999 im Fachblatt Blood, an der auch Marquardt beteiligt war. Dass der Transporter GLUT1 auch Fucose befördert, hatten Forschende 2023 im Journal of Biological Chemistry gezeigt.

Wie belastbar ist das?

• Es handelt sich um einen Fallbericht in der Rubrik „Letter to the Editors“ im Journal of Neurology und nicht um eine kontrollierte Studie.
• Ausgewertet wurde ein einziger Patient. Die Autoren nennen das selbst die wichtigste Einschränkung und verlangen eine Überprüfung an einer Patientengruppe.
• Weil der Junge die Fucose zusätzlich zur übrigen Therapie erhielt, lässt sich der Entwicklungsfortschritt nicht eindeutig auf die Fucose zurückführen.
• Die Arbeit ist in einer Fachzeitschrift erschienen und wurde am 5. Oktober 2026 angenommen.
• Gefördert wurde die Arbeit unter anderem von den National Institutes of Health der USA und der Deutschen Forschungsgemeinschaft; weitere Unterstützung kam vom Rocket Fund. Als Interessenkonflikte nennt die Studie: Hudson H. Freeze berät die Firma Glycomine Therapeutics, Julien Park war Beiratsmitglied bei Glycomine, und Matthew S. Gentry sitzt unter anderem im wissenschaftlichen Beirat von Aro Therapeutics.
• Die Autoren halten die Wirkung auf das zentrale Nervensystem für noch nicht belegt und verlangen künftig direkte Messungen im Hirngewebe.

Offene Fragen

Die anhaltend verminderte Fucosylierung von Beta-Trace wirft Fragen nach den Wegen und der Effizienz auf, über die Fucose ins zentrale Nervensystem gelangt. Spätere Arbeiten sollen prüfen, ob höhere Dosen oder andere Darreichungsformen das Gehirn erreichen und klinisch mehr bewirken. Eine in den USA geplante klinische Studie soll den Effekt bei mehreren Betroffenen prüfen. Der Fachartikel nennt dazu die Registernummer NCT07432490.

Ob die Fucosylierung als Biomarker taugt, ist offen. Die Autoren halten sie für einen möglichen Kandidaten, der die bisherige Diagnostik ergänzen könnte.

Weitere Quellen

• Pressemitteilung „GLUT1-Erkrankung: Fucose als neuer Behandlungsansatz“, Informationsdienst Wissenschaft (idw). Quelle, abgerufen am 27.10.2026
• Übersichtsarbeit: Glut1 Deficiency Syndrome: Novel Pathomechanisms, Current Concepts, and Challenges, Journal of inherited metabolic disease (2025). Quelle, abgerufen am 27.10.2026

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