Die Farm der Mausmutanten

12. April 2011, 17:11
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Stammzellen und Gen-Knock-out sind unverzichtbare Werkzeuge der biomedizinischen Grundlagenforschung

Mit ihrer Hilfe blicken Wiener Forscher hinter die Kulissen von Krebs, Haut- und Herzkrankheiten.

Im Februar dieses Jahres berichteten österreichische Forscher um Josef Penninger von einer wichtigen Entdeckung in der Krebsforschung. Das Enzym MKK7, von dem man früher gedacht hat, es sei an der Entstehung von Tumoren beteiligt, tut tatsächlich das Gegenteil. Es aktiviert eine körpereigene Krebsbremse, ein molekulares Notfallsystem, das entartete Zellen repariert oder notfalls sogar entsorgt, damit sie im Körper keinen Schaden anrichten.

Versuche an Mausmutanten bewiesen: MKK7 gehört zu den "Guten" – fehlt das entsprechende Gen im Erbgut, dann drohen Krebserkrankungen. Die Arbeit wurde im renommierten Fachblatt Nature Genetics veröffentlicht. Dementsprechend groß ist das Gedränge unter Forschern, die ihre Arbeiten darin veröffentlichen wollen. Erfolgreich sind letztlich nur jene, deren Beiträge inhaltlich originell sind und sich durch methodische Güte von der Masse abheben.

Mäuse für ganz Österreich

Arabella Meixner gehört zum Team um Josef Penninger und war im Rahmen der Studie für die Züchtung der mutierten Mäuse verantwortlich. "Um solche Mäuse aus Stammzellen herzustellen und zu analysieren, braucht es drei bis vier Jahre" , erklärt die Biochemikerin. Während ihrer Diplomarbeit an der Uni Wien habe sie sich der Molekularbiologie zugewandt, erzählt sie. "Damals kam ich erstmals mit Stammzellen und Mäusen in Kontakt."

Ein Kontakt mit nachhaltiger Wirkung: Beide, Stammzellen und Mäuse, sollten die bestimmenden Themen ihrer wissenschaftlichen Laufbahn bleiben. Nach der Dissertation folgte ein Forschungsaufenthalt am Institut für Molekulare Pathologie, danach holte sie Josef Penninger an das Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) im dritten Bezirk in Wien.

Heute leitet Meixner dort das Stem Cell Center, eine auf Stammzellen spezialisierte Forschungsabteilung, die Wissenschafter in ganz Österreich mit Mausmutanten versorgt. Die Herstellung dieser Mutanten ist kompliziert, langwierig und aufwändig. Die wenigsten Institute können solche Arbeiten in Eigenregie durchführen, daher setzt man auf ein vom Genforschungsprogramm GEN-AU des Wissenschaftsministeriums finanziertes Kooperationsnetzwerk, um die Ressourcen zu bündeln.

Knock-out und Knock-in

Derzeit züchten Meixner und ihre Mitarbeiter Mäuse für rund 20 Forschungsprojekte, Tendenz steigend. Die Themen der Projekte sind höchst unterschiedlich und reichen von Epigenetik über RNA-Biologie bis zur Erforschung von Fettsucht. "Knock-out-" und "Knock-in-Mäuse" , wie man Nager mit künstlich stillgelegten oder aktivierten Genen im Erbgut nennt, sind heute für die biomedizinische Grundlagenforschung unverzichtbar.

Neben der Mäusezucht aus mutierten Stammzellen hat Arabella Meixner noch ein zweites wissenschaftliches Standbein, nämlich die Forschung an der genetisch bedingten Hautkrankheit Epidermolysis bullosa (EB). "Schmetterlingskinder" nennt man die Betroffenen dieser bislang unheilbaren und höchst schmerzhaften Krankheit, die zu Behinderungen und zu frühzeitigem Tod führen kann. Derzeit versucht Meixner mit von der Selbsthilfeorganisation Debra Austria zur Verfügung gestellten Gewebeproben sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen zu züchten, um sie später mit Gentherapie behandeln zu können.

Gewebe aus dem Reagenzglas

Die Therapie könnte am Bindegewebsprotein Kollagen-7 ansetzen: Davon besitzen Schmetterlingskinder zu wenig, mithin der Grund dafür, dass bei ihnen Ober- und Unterhaut nicht so zusammenhalten, wie es bei gesunden Menschen der Fall ist. Mithilfe der induzierten Stammzellen wollen die Wiener Forscher später einmal Hautgewebe im Reagenzglas züchten. Langfristig soll daraus maßgeschneiderte Ersatzhaut für die Schmetterlingskinder entstehen.

Für Aufsehen sorgte auch eine Studie, die IMBA-Forscher im April letzten Jahres im Fachblatt Cell veröffentlichen. Darin berichteten die Wissenschafter von einem Gen namens NOT-3, dessen Blockade bei Fliegen schwere Herzrhythmusstörungen hervorruft. Die Vermutung lag nahe, dass dieses Gen auch bei Wirbeltieren Ähnliches bewirken könnte.

Ein Fall für Arabella Meixner: Sie legte NOT-3 im Erbgut von Labormäusen still und überantwortete die mutierten Nager ihren Kollegen für weitere Versuche. Sie bestätigten: Auch Mäuse bekommen Herzprobleme, sofern NOT-3 seine Arbeit nicht korrekt verrichtet. Humangenetiker fanden heraus, dass Veränderungen in dieser Genregion auch beim Menschen mit einer Anfälligkeit für Herzprobleme zusammenhängen. (Robert Czepel/DER STANDARD, Printausgabe, 13.04.2011)

  • Die Molekularbiologin Arabella Meixner züchtet Mäuse, die in unterschiedlichsten Forschungsprojekten eingesetzt werden.
    foto: standard/corn

    Die Molekularbiologin Arabella Meixner züchtet Mäuse, die in unterschiedlichsten Forschungsprojekten eingesetzt werden.

  • Rückprogrammierte Stammzellen, sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen), können Krankheiten heilen.
    foto: imba

    Rückprogrammierte Stammzellen, sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen), können Krankheiten heilen.

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