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Star Trek Heute: Wissenschaftler stellen gelähmte Mäuse wieder auf die Beine

Rückenmarksverletzungen führen in der Regel zu bleibenden Behinderungen wie z. B. Querschnittslähmung. Forschungen an der Ruhr-Universität Bochum geben Hoffnung, dies zu ändern. Dort gelang es Forschern, gelähmte Mäuse wieder auf die Beine zu bringen. Als Schlüssel in der angewandten Therapie erwies sich das Protein Hyper-Interleukin-6, das die Nervenzellen zur Regeneration anregt. Auch die Art und Weise, wie es an die Tiere abgegeben wurde, war wichtig. Die durch die Schädigung des Rückenmarks verursachte Lähmung ist irreversibel. Zumindest war es bisher so, doch dank eines neuen Therapieansatzes ist es Wissenschaftlern der Ruhr-Universität Bochum unter der Leitung von Professor Dietmar Fischer gelungen, gelähmte Mäuse wieder zum Laufen zu bringen.

Eine Beschreibung der Forschung erschien in der Zeitschrift Nature Communications.


Referenz zu Star Trek Episode: The Next Generation: Staffel 5 / Folge 116 - Die Operation / Ethics

"Indes berichtet Dr. Russel, dass sie einen genetronischen Generator erfunden hat, mit dem man komplette Organe replizieren kann. In Simulationen war ihre Erfolgsquote recht hoch. Dr. Crusher will auf keinen Fall zulassen, dass Russel an Worf den ersten Versuch dieser Technik bei einem echten Patienten durchführt, da ihr die Erfolgsaussichten viel zu niedrig scheinen."


Bild Quelle: Pixabay

Regenerationsförderndes Protein

Rückenmarksverletzungen, die durch Sport- oder Verkehrsunfälle verursacht werden, führen in der Regel zu einer dauerhaften Behinderung - einer Biplegie, die häufiger die unteren Gliedmaßen betrifft. Das liegt daran, dass Nervenfasern, die Axone genannt werden, geschädigt sind und das Gehirn daran hindern, Signale an Neuronen unterhalb der Verletzungsstelle zu senden. Werden diese Fasern durch Verletzung oder Krankheit geschädigt, ist die Kommunikation ganz einfach unterbrochen, und da durchtrennte Axone im Rückenmark nicht von selbst nachwachsen, leiden die Patienten unter lebenslangen Lähmungen.

Derzeit gibt es keine Behandlungsmöglichkeiten, die die verlorene Funktion bei betroffenen Patienten wiederherstellen können. Auf der Suche nach möglichen Therapien hat sich ein Team der Ruhr-Universität Bochum mit dem Protein Hyper-Interleukin-6 (hIL-6) beschäftigt. Dieses Protein ist ein gentechnisch hergestelltes Zytokin, d.h. es kommt in der Natur in dieser Form nicht vor und wird gentechnisch hergestellt.

Spezifische Methode der Verabreichung

Die Arbeitsgruppe von Dietmar Fischer hat in früheren Studien gezeigt, dass hIL-6 die Regeneration von Nervenzellen im visuellen System effektiv stimulieren kann. In der neuen Studie brachten die Wissenschaftler Nervenzellen des sensomotorischen Kortex dazu, von sich aus Hyper-Interleukin-6 zu produzieren.

Dazu verwendeten sie inaktive, für die Gentherapie geeignete Viren, die sie in einen leicht zugänglichen Bereich des Gehirns injizierten. Etwas vereinfacht kann man sagen, dass die Viren die Pläne zur Herstellung des Proteins an bestimmte Nervenzellen, die sogenannten Motoneuronen, geliefert haben. Da diese Zellen über axonale Seitenäste auch mit anderen Nervenzellen in anderen Bereichen des Gehirns verbunden sind, die ebenfalls für motorische Vorgänge wie das Gehen wichtig sind, wurde hIL-6 auch direkt in diese schwer zugänglichen Bereiche transportiert.



Gelähmte Mäuse wieder auf den Beinen

- Die auf wenige Nervenzellen angewandte Gentherapie stimulierte die Regeneration von Axonen verschiedener Nervenzellen im Gehirn und mehrerer motorischer Bahnen im Rückenmark gleichzeitig, sagt Dietmar Fischer. - Letztlich konnten so zuvor gelähmte Tiere, die diese Behandlung erhielten, nach zwei bis drei Wochen wieder auf die Beine kommen. Dies war für uns eine große Überraschung, da dies bei einer vollständigen Querschnittslähmung noch nie zuvor gezeigt worden war, fügt er hinzu. Das Team untersucht nun, inwieweit dieser oder ähnliche Ansätze mit anderen Wirkstoffen kombiniert werden können, um die Hyper-Interleukin-6-Abgabe weiter zu optimieren und zusätzliche therapeutische Ziele zu erreichen. Die Wissenschaftler untersuchen auch, ob Hyper-Interleukin-6 dauerhafte Auswirkungen hat.

- Dieser Aspekt wäre für die Anwendung am Menschen besonders wichtig. Weitere Experimente werden zeigen, ob sich unsere Methode in Zukunft auch beim Menschen anwenden lässt, sagt Fischer.