Ziel der Studie war, den Funktionsverlust durch Screenung der Regulationsmechanismen des ENaC-Transports zu untersuchen und damit mögliche Wirkstoffkandidaten gegen Mucoviszidose aufzuspüren.

Die Funktionsstörung des Natiumkanals ENaC im Atemwegsepithel, der normalerweise für die Regulation von Salzen und für die Wasserresorption zuständig ist, kann zu ernsthaften Erkrankungen führen, unter anderem zu Mucoviszidose.
Um ein allgemeines Verständnis über die molekulare Regulation des ENaC-Kanaltransports zu gewinnen und ggf. neue Wirkstoffkandidaten zu identifizieren, screenten die Wissenschaftler humane Atemwegsepithelzellen von Mucoviszidosepatienten. Die Forscher isolierten Atemwegsepithelzellen aus den Lungen von Mucoviszidosepatienten und züchteten sie auf hoch differenzierten sogenannten Polarisationskulturen unter Air-Liquid-Interface-Bedingungen, typische Kulturbedingungen, bei der die Oberseite luftexponiert und die Zellkulturunterseite auf einem Spezialfilter mediumexponiert herangezogen wird.

Für ihre Untersuchungen setzten sie eine spezielle Lebendzellmikroskopie ein. Zudem studierten sie die Funktion kleiner Moleküle, der sogenannten small interfering RNA (siRNA), im Atemwegsgewebe. Diese Moleküle spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Expression von Genen und sind derzeit Gegenstand intensiver Forschung.

Mehr als 6000 Gene wurden durchgeprüft und mehr als 1500 Kandidaten gefunden, in in Kanalhemmer und Kanalaktivierer eingeteilt wurden. Gene des Phosphatidylinositol-Signalweges waren häufiger vertreten. Zusammen mit ENaC-Aktivierern wurden sie für eine zweite Bewertung der siRNA verwendet. Detaillierte Untersuchungen ergaben, dass ein bestimmter Rezeptor namens CNTFR alsENaC Modulator fungiert und die Hemmung eines bestimmten Proteins (Diacylglyzerol-Kinase) die ENaC-Aktivität herunterregulieren kann, was zu einer Normalisierung sowohl des Natrium-Ionen- als auch des Flüssigkeitstransports in den Mucoviszidoseepithelienzellen führt.

Die Forschungsergebnisse sind in der Fachzeitschrift Cell (2013,  Bd. 154, S.1390) veröffentlicht worden:
Almac¸J., Faria, D., Sousa, M., Uliyakina, I., Conrad, C., Sirianant, L., Clarke, L. A., Martins, J. P., Santos, M., Heriche, J.-K., Huber, W., Schreiber, R., Pepperkok, R., Kunzelmann, K. & Amaral, M. D. (2013): High-Content siRNA Screen Reveals Global ENaC Regulators and Potential Cystic Fibrosis Therapy Targets. Cell 154: 1390-1400.  http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2013.08.045