Schon bald nach seiner Doktorarbeit an der Universität München zog es den jungen Wissenschaftler Rudolf Jaenisch in die USA – an die Elite-Universität Princeton. Das war 1970, die Zeit des Aufbruchs in der Molekularbiologie und der Beginn der Gentechnik, erinnert sich Rudolf Jaenisch. Er selbst erforschte damals Krebsgene. Mit Viren schleuste er sie in Maus-Embryonen ein und erzeugte 1972 quasi nebenher die ersten genmanipulierten Mäuse.
"Und die Frage war, wenn es gelingt, zu diesem Zeitpunkt in der Entwicklung, die DNA von so einem Virus in eine Zelle hinein zu bekommen, dann würde man ein Tier bekommen, dass diese Virus-Information in allen Zellen hat. Und das war ein Versuch, den damals niemand gemacht hatte. Und auf diese Weise haben wir dann die ersten transgenen Mäuse gemacht."
Transgen – das bedeutet: jede Zelle der Maus besitzt das eingeschleuste Gen. In den folgenden Jahren wurden mit ähnlichen Techniken zahlreiche genveränderte Versuchstiere geschaffen. Mit einem Schlag gehörte der 30-jährige Rudolf Jaenisch nun zu den Spitzenforschern der Molekularbiologie. Statt jedoch, wie viele seiner Kollegen, die Gentechnik voranzutreiben, wollte er wissen, was in den transgenen Mäusen, die er erzeugt hatte, tatsächlich ablief. Die eingeschleusten Krebsgene waren zwar in den Zellen der Tiere, aber sie blieben inaktiv.
"Gibt es irgendwelche Mechanismen in den Zellen in Tieren, die solche Gene schweigend machen? Die solche Gene abstellen, oder daran hindern, dass sie jemals aktiv werden?"
Während in den 80er-Jahren die Gentechnik Furore machte und in den 90ern die Genomforschung – also die Entschlüsselung des gesamten Erbguts, beschäftigte sich Rudolf Jaenisch mit den Steuerungsmechanismen des Erbguts: mit der Epigenetik. Er suchte nach den molekularen Mechanismen, die die Gene an- und ausschalten. Diese Forschung war und ist deshalb so kompliziert, weil zwar alle Zellen im Körper das gleiche Erbgut besitzen, nicht aber die gleiche Epigenetik. In einer Leberzelle sind andere Gene aktiv als in einer Muskel- oder Nervenzelle. Heute steht die Epigenetik nach langem Schattendasein endlich im Vordergrund der Molekularbiologie, wo sie nach Meinung von Rudolf Jaenisch hingehört.
"Die Sequenz ist jetzt gegeben. Jeder benutzt die Sequenzen des Genoms. Aber die Epigenetik ist das große Problem, das interessante. Nämlich: Wie entsteht ein funktionierendes Genom in einer Zelle, der Zelle A, einer Leberzelle und wie ist das verschieden von Zelle B, der Hautzelle. Die Sequenz ist identisch. Wenn man die Sequenz von einer Zelle hat, hat man die Sequenz von allen Zellen im Organismus. Aber es gibt viele Hunderte von Epigenomen, denn es gibt viele Hunderte von Zelltypen. Und alle diese Zelltypen haben verschiedene Epigenome. Das heißt: Die Gene sind verschieden verpackt und verschieden aktiv oder inaktiv, und das ist jetzt die Hauptaufgabe."
Warum besitzen embryonale Stammzellen die Fähigkeit, sich in verschiedene Zelltypen zu verwandeln? Und wie können gewöhnliche Körperzellen ähnliche Fähigkeiten erhalten? Das sind typische Fragen der Epigenetik. Sie betreffen das Epigenom: Die Gesamtheit der epigenetischen Prozesse in einer Zelle. Seit Anfang der 80er-Jahre erforscht Rudolf Jaenisch diese Prozesse am Whitehead-Institute in Boston. Sein Hauptthema ist seit einigen Jahren die Reprogrammierung. Er will wissen: Wie werden reife Körperzellen wieder zu Alleskönnern. Wie aktiviert man embryonale Gene, die eigentlich schon ausgeschaltet waren.
"Reprogrammieren ist nichts anderes, als ein epigenetisches Phänomen. Es hat nichts mit der Sequenz zu tun. Die Sequenz bleibt die gleiche. Die ändert sich nicht. Was sich ändert, ist, wie die Gene verpackt sind, wie sie aktiv oder inaktiv sind, und wie sie eben expremiert werden."
Heute glauben viele Forscher, dass die Epigenetik der Stammzellenforschung den Weg weisen wird. Denn wer Zellen zu den Heilmitteln der Zukunft machen will, muss sie zunächst einmal verstehen. Und das bleibt das vorrangige Forschungsziel von Rudolf Jaenisch, auch im Alter von 67 Jahren.
"Und die Frage war, wenn es gelingt, zu diesem Zeitpunkt in der Entwicklung, die DNA von so einem Virus in eine Zelle hinein zu bekommen, dann würde man ein Tier bekommen, dass diese Virus-Information in allen Zellen hat. Und das war ein Versuch, den damals niemand gemacht hatte. Und auf diese Weise haben wir dann die ersten transgenen Mäuse gemacht."
Transgen – das bedeutet: jede Zelle der Maus besitzt das eingeschleuste Gen. In den folgenden Jahren wurden mit ähnlichen Techniken zahlreiche genveränderte Versuchstiere geschaffen. Mit einem Schlag gehörte der 30-jährige Rudolf Jaenisch nun zu den Spitzenforschern der Molekularbiologie. Statt jedoch, wie viele seiner Kollegen, die Gentechnik voranzutreiben, wollte er wissen, was in den transgenen Mäusen, die er erzeugt hatte, tatsächlich ablief. Die eingeschleusten Krebsgene waren zwar in den Zellen der Tiere, aber sie blieben inaktiv.
"Gibt es irgendwelche Mechanismen in den Zellen in Tieren, die solche Gene schweigend machen? Die solche Gene abstellen, oder daran hindern, dass sie jemals aktiv werden?"
Während in den 80er-Jahren die Gentechnik Furore machte und in den 90ern die Genomforschung – also die Entschlüsselung des gesamten Erbguts, beschäftigte sich Rudolf Jaenisch mit den Steuerungsmechanismen des Erbguts: mit der Epigenetik. Er suchte nach den molekularen Mechanismen, die die Gene an- und ausschalten. Diese Forschung war und ist deshalb so kompliziert, weil zwar alle Zellen im Körper das gleiche Erbgut besitzen, nicht aber die gleiche Epigenetik. In einer Leberzelle sind andere Gene aktiv als in einer Muskel- oder Nervenzelle. Heute steht die Epigenetik nach langem Schattendasein endlich im Vordergrund der Molekularbiologie, wo sie nach Meinung von Rudolf Jaenisch hingehört.
"Die Sequenz ist jetzt gegeben. Jeder benutzt die Sequenzen des Genoms. Aber die Epigenetik ist das große Problem, das interessante. Nämlich: Wie entsteht ein funktionierendes Genom in einer Zelle, der Zelle A, einer Leberzelle und wie ist das verschieden von Zelle B, der Hautzelle. Die Sequenz ist identisch. Wenn man die Sequenz von einer Zelle hat, hat man die Sequenz von allen Zellen im Organismus. Aber es gibt viele Hunderte von Epigenomen, denn es gibt viele Hunderte von Zelltypen. Und alle diese Zelltypen haben verschiedene Epigenome. Das heißt: Die Gene sind verschieden verpackt und verschieden aktiv oder inaktiv, und das ist jetzt die Hauptaufgabe."
Warum besitzen embryonale Stammzellen die Fähigkeit, sich in verschiedene Zelltypen zu verwandeln? Und wie können gewöhnliche Körperzellen ähnliche Fähigkeiten erhalten? Das sind typische Fragen der Epigenetik. Sie betreffen das Epigenom: Die Gesamtheit der epigenetischen Prozesse in einer Zelle. Seit Anfang der 80er-Jahre erforscht Rudolf Jaenisch diese Prozesse am Whitehead-Institute in Boston. Sein Hauptthema ist seit einigen Jahren die Reprogrammierung. Er will wissen: Wie werden reife Körperzellen wieder zu Alleskönnern. Wie aktiviert man embryonale Gene, die eigentlich schon ausgeschaltet waren.
"Reprogrammieren ist nichts anderes, als ein epigenetisches Phänomen. Es hat nichts mit der Sequenz zu tun. Die Sequenz bleibt die gleiche. Die ändert sich nicht. Was sich ändert, ist, wie die Gene verpackt sind, wie sie aktiv oder inaktiv sind, und wie sie eben expremiert werden."
Heute glauben viele Forscher, dass die Epigenetik der Stammzellenforschung den Weg weisen wird. Denn wer Zellen zu den Heilmitteln der Zukunft machen will, muss sie zunächst einmal verstehen. Und das bleibt das vorrangige Forschungsziel von Rudolf Jaenisch, auch im Alter von 67 Jahren.