Wenn Forscher das Erinnerungsvermögen von Versuchsmäusen testen wollen, dann lassen sie die Mäuse schwimmen. Auch Roger Reeves von der Johns Hopkins School of Medicine in Baltimore.
"Wir haben ein rundes Becken mit milchig-gefärbtem Wasser. Irgendwo unter der Wasseroberfläche ist eine Plattform versteckt, die müssen die Mäuse beim Schwimmen finden. Am Beckenrand gibt es Markierungen, mit deren Hilfe sie sich – nach ein paar Versuchen - die Lage der Plattform einprägen können."
Bei den ersten Versuchen war die Plattform zusätzlich mit einem Fähnchen markiert. Dann der Test: Das Fähnchen kam weg, und die Mäuse wurden wieder ins Wasser gesetzt.
"Sie sind auf direktem Weg zur Plattform geschwommen."
Und das war eine kleine Sensation. Denn Reeves Versuchsmäuse sind genetisch manipuliert, sie dienen als Tiermodell für das menschliche Down-Syndrom. Normalerweise wären sie bei dem Test kläglich gescheitert und orientierungslos im Becken herumgeirrt. Doch diesmal war alles anders.
"Wir haben den Down-Syndrom-Mäusen nur eine einzige Injektion von einem experimentellen Wirkstoff gegeben, und zwar am Tag ihrer Geburt. Drei Monate später – in Menschenjahren wären sie 25 bis 30 gewesen – haben sie das Wasserlabyrinth genauso gut gemeistert wie andere Mäuse."
Menschen mit einem Down-Syndrom haben einige Anomalien im Gehirn. Zum Beispiel ist ihr Kleinhirn, das für Bewegung und Koordination zuständig ist, nur halb so groß wie normal. Offenbar, weil sich in der Entwicklung bestimmte Nervenzellen zu langsam teilen. Das Team um Roger Reeves wollte herausfinden, ob zumindest bei Down-Syndrom-Mäusen das Kleinhirn auf Normalgröße heranwachsen kann. Sie haben ihnen kurz nach der Geburt den Wirkstoff SAG gespritzt – ein Wirkstoff aus der Tumorforschung, der bei bestimmten Zellen die Zellteilung anstößt.
"Danach haben wir die Mäuse aufwachsen lassen. Ihr Kleinhirn war tatsächlich genauso groß wie das von anderen Mäusen. Das hatten wir auch erwartet."
Was die Forscher nicht erwartet hatten: Auch das Erinnerungsvermögen hatte sich verbessert – obwohl das in erster Linie mit dem Hippocampus zusammenhängt, und nicht mit dem Kleinhirn. Warum, weiß niemand, doch was bei Mäusen funktioniert, könnte vielleicht auch bei Menschen klappen.
"Ich kann da nur mutmaßen. Aber meine Arbeitshypothese ist, dass wir auf diese Weise das Lern- und Erinnerungsvermögen von Menschen mit Down-Syndrom zumindest teilweise verbessern könnten. Und ihnen so mehr Unabhängigkeit in ihrem Leben geben."
Auch Alberto Costa will die kognitiven Fähigkeiten von Menschen mit Down-Syndrom verbessern. Mit Memantin, einem Alzheimermedikament. Im Moment bereitet er eine klinische Studie mit etwa 200 Jugendlichen vor. Er hat sich die Studie von Roger Reeves angesehen.
"Das ist eine großartige Arbeit, kein Zweifel! Aber die Autoren sagen ja selbst: Von einer echten Therapie sind sie noch sehr weit entfernt. Erstens kann der Wirkstoff bestimmte Krebsarten auslösen. Zweitens entwickeln sich Kinder langsamer als Mäuse – man müsste sie bereits im Mutterleib damit behandeln. Es gibt aber Hunderttausende Menschen mit Down-Syndrom, die schon auf der Welt sind. Ihnen würde die Therapie nichts mehr bringen."
Doch für die Grundlagenforschung sei die Studie sehr aufschlussreich, sagt Alberto Costa. Denn sie gebe Hinweise darauf, welche Stellen im Gehirn die entscheidenden sind – wo genau Wissenschaftler in Zukunft ansetzen müssen, wenn sie die kognitiven Fähigkeiten von Menschen mit Down-Syndrom verbessern wollen.
"Wir haben ein rundes Becken mit milchig-gefärbtem Wasser. Irgendwo unter der Wasseroberfläche ist eine Plattform versteckt, die müssen die Mäuse beim Schwimmen finden. Am Beckenrand gibt es Markierungen, mit deren Hilfe sie sich – nach ein paar Versuchen - die Lage der Plattform einprägen können."
Bei den ersten Versuchen war die Plattform zusätzlich mit einem Fähnchen markiert. Dann der Test: Das Fähnchen kam weg, und die Mäuse wurden wieder ins Wasser gesetzt.
"Sie sind auf direktem Weg zur Plattform geschwommen."
Und das war eine kleine Sensation. Denn Reeves Versuchsmäuse sind genetisch manipuliert, sie dienen als Tiermodell für das menschliche Down-Syndrom. Normalerweise wären sie bei dem Test kläglich gescheitert und orientierungslos im Becken herumgeirrt. Doch diesmal war alles anders.
"Wir haben den Down-Syndrom-Mäusen nur eine einzige Injektion von einem experimentellen Wirkstoff gegeben, und zwar am Tag ihrer Geburt. Drei Monate später – in Menschenjahren wären sie 25 bis 30 gewesen – haben sie das Wasserlabyrinth genauso gut gemeistert wie andere Mäuse."
Menschen mit einem Down-Syndrom haben einige Anomalien im Gehirn. Zum Beispiel ist ihr Kleinhirn, das für Bewegung und Koordination zuständig ist, nur halb so groß wie normal. Offenbar, weil sich in der Entwicklung bestimmte Nervenzellen zu langsam teilen. Das Team um Roger Reeves wollte herausfinden, ob zumindest bei Down-Syndrom-Mäusen das Kleinhirn auf Normalgröße heranwachsen kann. Sie haben ihnen kurz nach der Geburt den Wirkstoff SAG gespritzt – ein Wirkstoff aus der Tumorforschung, der bei bestimmten Zellen die Zellteilung anstößt.
"Danach haben wir die Mäuse aufwachsen lassen. Ihr Kleinhirn war tatsächlich genauso groß wie das von anderen Mäusen. Das hatten wir auch erwartet."
Was die Forscher nicht erwartet hatten: Auch das Erinnerungsvermögen hatte sich verbessert – obwohl das in erster Linie mit dem Hippocampus zusammenhängt, und nicht mit dem Kleinhirn. Warum, weiß niemand, doch was bei Mäusen funktioniert, könnte vielleicht auch bei Menschen klappen.
"Ich kann da nur mutmaßen. Aber meine Arbeitshypothese ist, dass wir auf diese Weise das Lern- und Erinnerungsvermögen von Menschen mit Down-Syndrom zumindest teilweise verbessern könnten. Und ihnen so mehr Unabhängigkeit in ihrem Leben geben."
Auch Alberto Costa will die kognitiven Fähigkeiten von Menschen mit Down-Syndrom verbessern. Mit Memantin, einem Alzheimermedikament. Im Moment bereitet er eine klinische Studie mit etwa 200 Jugendlichen vor. Er hat sich die Studie von Roger Reeves angesehen.
"Das ist eine großartige Arbeit, kein Zweifel! Aber die Autoren sagen ja selbst: Von einer echten Therapie sind sie noch sehr weit entfernt. Erstens kann der Wirkstoff bestimmte Krebsarten auslösen. Zweitens entwickeln sich Kinder langsamer als Mäuse – man müsste sie bereits im Mutterleib damit behandeln. Es gibt aber Hunderttausende Menschen mit Down-Syndrom, die schon auf der Welt sind. Ihnen würde die Therapie nichts mehr bringen."
Doch für die Grundlagenforschung sei die Studie sehr aufschlussreich, sagt Alberto Costa. Denn sie gebe Hinweise darauf, welche Stellen im Gehirn die entscheidenden sind – wo genau Wissenschaftler in Zukunft ansetzen müssen, wenn sie die kognitiven Fähigkeiten von Menschen mit Down-Syndrom verbessern wollen.