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Heilen mit Genen

Live-Schaltung zum Berliner Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin: Die Wissenschaftler wollen in das menschliche Erbgut eingreifen, um Krankheiten an der Wurzel zu bekämpfen. Im Deutschen Museum Bonn diskutierten sie ihre Tricks und Strategien.

Alle Krankheiten haben einen genetischen Hintergrund“, sagt Herbert Schuster, Professor am Berliner Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC). Seine Auffassung erläuterte der Arzt den Gästen von Wissenschaft live im Deutschen Museum Bonn mit einem musikalischen Vergleich: Die Gene seien wie ein Notenblatt, das immer wieder abgeschrieben würde. Schuster: „Wie die Musik für den Zuhörer klingt, hängt allerdings nicht nur von den Noten ab, sondern auch vom Orchester, den Instrumenten und dem Dirigenten.“ Ganz ähnlich beeinflusse auch die Umwelt, ob eine Krankheit ausbricht und wie sie verläuft.

Zu der grundsätzlichen Frage, ob für unser gesamtes Leben die Gene entscheidend sind oder ob deren Rolle überschätzt wird, holte sich Moderator Ranga Yogeshwar die Meinung des Publikums ein. Dessen Votum war eindeutig: Rund 80 Prozent glaubten an die überragende Macht der Gene.

Von dem Experten im Museum, dem Molekularbiologen Prof. Jens Reich vom MDC, wollte Yogeshwar wissen, ob denn Bertrand Piccard, der gerade als erster die Welt mit einem Ballon umflogen hat, ein Beispiel für den Einfluß der Gene sei. Schließlich seien Piccards Vater und Großvater auch Abenteurer und Wissenschaftler gewesen. Reichs Antwort: „Ich meine, Bertrand Piccard ist so fasziniert von den Ideen seiner Vorfahren, daß er deshalb in ihre Fußstapfen getreten ist.“ Ein Beispiel für die Bedeutung des Erbguts liefere dagegen die Musikerfamilie Bach: Deren musikalische Leistung sei nur mit absolutem Gehör und extrem gutem Tongedächtnis möglich – beides Veranlagung.

Handfestes zum Thema Erbgut lieferten derweil Schüler des Königlichen Athenäums und der Bischöflichen Schule aus St. Vith, Belgien: Sie isolierten aus Tomaten den Träger der genetischen Information und ließen die DNA – einen weißen Schleim – dann in einem Gläschen durch die Reihen des Publikums wandern. Für die Isolation benötigten die Schüler nur wenige einfache Arbeitsschritte: Pürieren, Filtrieren und Ausfällen mit Alkohol.

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Parallel zu den belgischen Jugendlichen machten Schüler des Haeckl-Gymnasiums, die aus Berlin live zugeschaltet waren, ein ähnliches Experiment im gläsernen Labor des Max-Delbrück-Centrums – wo Schüler und andere Besucher einfache molekularbiologische Experimente selbst durchführen können: Sie gewannen DNA aus Zellen der Mundschleimhaut.

Die aus DNA bestehenden Gene befinden sich in den Chromosomen des Zellkerns. Wissenschaftler haben inzwischen auf jedem der 22 menschlichen Chromosomenpaare und auf den zwei Geschlechtschromosomen erbliche Krankheiten lokalisieren können.

Wie die Forscher die krankmachenden Genareale finden können, erklärten Mitglieder der Forschungsgruppe „Molekulare Zellbiologie“ der Humboldt-Universität am MDC, die ebenfalls per Videodatenleitung zugeschaltet waren: In den Körperzellen liegen Chromosomen paarweise vor – ein Chromosom stammt jeweils vom Vater, das andere von der Mutter.

Diese Chromosomen können kleine Abschnitte austauschen. Erbanlagen, die sehr dicht beieinanderliegen, wechseln fast immer gemeinsam das Chromosom. Zwischen Genen, die weiter voneinander entfernt sind, kommt es dagegen öfter zum Bruch des Chromosoms. Aus der Austauschhäufigkeit läßt sich daher auf die Lage der Gene zueinander schließen.

Ein Beispiel: Menschen, die unter der Krankheit Hypercholesterinämie leiden, haben oft rote Haare. Wissenschaftler folgern daraus, daß die jeweiligen Gene relativ nahe beieinander- liegen. Kennen sie den Ort für die Anlage „rote Haare“, kennen sie auch den Chromosomenabschnitt, auf dem sich die Anlage „Hypercholesterinämie“ befindet. Menschen mit Hypercholesterinämie haben viel Cholesterin im Blut – Durchblutungsstörungen, Herzinfarkt oder Schlaganfall können die Folge sein.

Besorgt erkundigt sich Rotschopf Gregor, Schüler aus St. Vith: „Ist es sehr wahrscheinlich, daß ich an Hypercholesterinämie erkranken werde?“ Nein, beruhigte ihn Prof. Schuster. Das Risiko sei nur geringfügig größer als das von Menschen mit anderer Haarfarbe. Gregors Besorgnis war für Moderator Yogeshwar der Anlaß, die Schüler aus St. Vith zu fragen: „Wenn es für alle schweren Krankheiten genetische Tests gäbe, würdet ihr überhaupt wissen wollen, ob ihr zukünftig krank werdet?“ Die meisten wollten es nicht. Begründung: Wenn der Test schlecht ausfallen würde, könnten sie ihres Lebens nicht mehr froh werden. Für die Hypercholesterinämie gibt es einen genetischen Test: Dazu wird DNA, beispielsweise aus Mundschleimhautzellen, vervielfältigt und anschließend mit sogenannten Restriktionsenzymen an ganz bestimmten Stellen zerschnitten. Solchermaßen vorbehandelte DNA-Bruchstükke brachten im Berliner Labor die Schüler des Haeckl-Gymnasiums auf ein Gel auf.

In diesem Gel wandern DNA-Bruchstücke, die die Hypercholesterinämie anzeigen, schneller als andere und werden als zusätzliche Bande sichtbar. Viele Menschen mit der Veranlagung zu Hypercholesterinämie können vor den schlimmsten Folgen der Krankheit bewahrt werden, wenn sie durch einen Test vorgewarnt sind: Sie müssen nach Diät leben und Medikamente einnehmen. Doch manche haben krankmachende Gene sowohl vom Vater als auch von der Mutter geerbt – ihnen ist auf herkömmliche Weise nur schwer zu helfen. Vor allem für solche Patienten wollen die MDC-Wissenschaftler eine Gentherapie entwickeln. „Wir haben unsere Strategie schon an einer bestimmten Art von Kaninchen getestet, die an Hypercholesterinämie leiden“, berichtet Dr. Günter Cichon von der Forschungsgruppe Molekulare Zellbiologie der Humboldt-Universität. „Noch ist die Gentherapie keine medizinische Methode“, urteilt Jens Reich. Er sagt aber voraus, daß sich das in 10 bis 20 Jahren geändert haben wird.

Frank Frick

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