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Keine blinde Maus mehr

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Algen-Eiweiß macht blinde Mäuse sehend. Noch ist eine künstliche Netzhaut zwar Utopie. Aber: Forschern ist es nun gelungen, blinden Mäuse den Sehsinn zurückzugeben – mit lichtempfindlichen Eiweißen aus Grünalgen, die sie in Netzhaut-Zellen einbauten.


Sehen konnten die Mäuse nichts – ihnen fehlten die Lichtrezeptoren in ihrer Netzhaut. Schweizer Forscher setzten diesen Mäusen lichtempfindliche Proteine ein. Die ursprünglich aus Grünalgen stammenden kanalartigen Eiweiße wurden mit Hilfe gentechnischer Methoden auf die blinden Mäuse übertragen. Die Folge: Die Tiere konnten sehen, zumindest ein bisschen, wie Botond Roska und seine Kollegen vom Friedrich-Miescher-Institut in Basel im Fachmagazin „Nature Neuroscience“ berichten.

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Die Wahrnehmung von Licht erfolgt über lichtempfindliche Rezeptor-Zellen in der Netzhaut. Von dort aus wird das Signal über sogenannte Bipolarzellen an Nervenzellen weitergeleitet, die es dann dem Gehirn vermitteln. Es gibt zwei Sorten von Bipolarzellen: Die eine ist bei Licht aktiv, die andere bei Dunkelheit. Die unter natürlichen Bedingungen bei Licht aktiven Zellen werden als ON-Zellen bezeichnet.

„Mit bisherigen Ansätzen für eine künstlich hergestellte Netzhaut wurden noch beide Typen der Bipolarzellen stimuliert“, sagte Botond Roska. „In unseren Versuchen schaffen wir es, spezifisch die richtigen, die ON-Zellen anzusprechen. Man könnte das als die ‚nächste Generation‘ der künstlichen Netzhaut bezeichnen.“

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Der genetische Bauplan zur Herstellung der lichtempfindlichen Ionenkanäle stammt aus der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii.

Er wird über ein kleines DNA-Stück, Plasmid genannt, in das Auge der blinden Mäuse eingebracht. Dort werden die Kanäle spezifisch in der Membran der ON-Zellen in der Netzhaut aufgebaut. Die so behandelten Mäuse – ursprünglich blind – reagierten anschließend auf einfache visuelle Reize. Zum Beispiel suchten sie Deckung, wenn sie starkem Licht ausgesetzt wurden, und sie bewegten den Kopf in Richtung von Mustern, die die Forscher ihnen zeigten. Diese Wahrnehmung sei allerdings weit entfernt vom Sehvermögen normaler Mäuse, sagte Roska.

Der Verlust von Photorezeptoren in der Netzhaut tritt auch im Menschen bei verschiedenen Erkrankungen der Augen auf. Bislang gibt es noch keine effektive Behandlungsmöglichkeit. Bis die Ergebnisse der Versuche an Mäusen auch auf Menschen übertragen werden können, werde es noch eine Weile dauern, vermutet Roska: „Wir haben gezeigt, dass das Prinzip grundsätzlich funktioniert. Die Anwendung beim Menschen liegt aber noch fünf bis zehn Jahre in der Zukunft.“

Der nächste Schritt sei die Übertragung der Kanäle in menschliche Zellen in einer Zellkultur. Zudem müsste noch eine spezielle Brille entwickelt werden, die den Lichteinfall reguliert, denn die Ionenkanäle aus der Grünalge sind weniger sensitiv als die natürliche Wahrnehmung über die Augen.

via: Spiegel online

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