Mit Therapie (PTEN-Abschaltung): Die Nervenfasern (rot) überbrücken die Rückenmarksverletzung (Bildmitte) und sprossen in erheblichem Maße bis weit in den rechten Teil aus.
Ohne Therapie: Die Nervenfasern, die das Gehirn mit dem Rückenmark verbinden und die willkürlichen Bewegungen steuern (rot), sind durch eine Rückenmarksverletzung (Bildmitte) geschädigt (linke Bildhälfte). Nur vereinzelt finden sich aussprossenden Nervenfasern unterhalb der Verletzung (rechte Bildhälfte).
Die Regeneration verletzter Nervenzellen gehört zu den zentralen Herausforderungen der Wissenschafter in der Rückenmarksforschung. Professor Zhigang He, Neurowissenschafter an der Harvard Universität und Mitglied des Wissenschaftlichen Beratergremiums der Wings for Life Stiftung mit Sitz in Salzburg, ist es nun gelungen, einen Signalweg zu entschlüsseln und durch Ausschaltung bestimmter Gene das Wachstum von Nervenzellen zu bewirken. Die Ergebnisse werden laut einer Aussendung der Stiftung als wichtiger Schritt im Hinblick auf zukünftige Therapiemöglichkeiten bei Querschnittslähmung bezeichnet.
Ausgewachsene Nervenzellen haben die Fähigkeit verloren, zu regenerieren. Dieser Umstand wirft speziell in der Rückenmarksforschung viele Fragen auf. Es geht unter anderem darum, wie nach Verletzungen des Zentralnervensystems die Nerven dazu gebracht werden können, neue Fortsätze zu bilden, welche für die gezielte elektrische Impulsweiterleitung sorgen. Einem Forscherteam am Children´s Hospital der Harvard-Universität in Boston um Zhigang He sind in den vergangenen Jahren auf diesem Gebiet große Fortschritte gelungen. Nun wurde in Aufsehen erregenden Experimenten gezeigt, dass sowohl die Regenerationsfähigkeit als auch das Wachstum adulter Nervenzellen im verletzten Rückenmark erfolgreich angeregt werden kann. Zum Einsatz kommen hier spezielle Gentechnikwerkzeuge, welche ähnlich einem 'molekularen Schalter' funktionieren.
Ausschaltung von Genen
Eine Schlüsselrolle spielen in diesem Zusammenhang so genannte Tumor-Suppressor-Gene. Diese Gene verhindern in gesunden Zellen den Übergang von kontrolliertem in ein unkontrolliertes Wachstum, welches zu Tumoren führen würde. Der Ansatz der Forscher, dass die selektive Ausschaltung der Supressor-Gene die Regeneration in den reifen Nervenzellen wieder anregen kann, bestätigte sich. Dieser jüngste Forschungserfolg von Zhigang He wurde jüngst in dem internationalen Spitzenjournal Nature Neuroscience veröffentlicht: Die Ausschaltung eines einzelnen Suppressor-Gens (PTEN) genügte, um den Zelltod von Nervenzellen zu verhindern und darüber hinaus ein starkes Nervenfaserwachstum im Rückenmark zu bewirken.
Als nächster Schritt soll das angeregte Nervenwachstum in die richtige Richtung gesteuert werden, damit sinnvolle neue 'Schaltverbindungen' (so genannte Synapsen, Anm.) entstehen und gezielt verloren gegangene Funktionen zurückbringen können. Dies stellt noch eine große Herausforderung für die Wissenschafter dar. Unter anderem müssen die zellulären Signalwege besser erforscht werden. (red)