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Virus als Bote

Medizin. - Auf den vielseitigen Stammzellen, die sich in alle spezialisierten Gewebe verwandeln können, ruhen die Hoffnungen der Forscher, um damit bislang unheilbare Krankheiten behandeln zu können. Jetzt melden Rostocker Forscher einen Durchbruch bei der Aktivierung der wertvollen Zellen - und zwar im Gehirn. Die Leiterin der Forschungsgruppe, Professor Brigitte Pützer, erläutert ihre Arbeit im Gespräch mit Monika Seynsche.

28.08.2007

Seynsche: Frau Pützer, wie ist Ihnen denn die Programmierung der Zellen im Gehirn gelungen?

Pützer: Wir haben im Prinzip Viren als Transfersysteme für Gene verwendet, und diese Viren haben wir so verändert auf der Oberfläche, indem wir Eiweißmoleküle dort angekoppelt haben. Und über diese Eiweißmoleküle wird es möglich, diese Viren gezielt in Stammzellen im Gehirn - wir haben das bei Mäusen gemacht - einzuschleusen. Das heißt, diese Viren dienen dazu, Gene zu transportieren in diese Stammzellen, um dann über diese Gene Stammzellen gezielt für ihre verschiedenen Funktionen zu aktivieren.

Seynsche: Das heißt, durch diese Veränderung der Oberfläche haben Sie erreicht, dass keine anderen Zellen im Gehirn davon betroffen werden?

Pützer: Genauso ist es, das war bislang eben nicht möglich. Bislang existiert kein Gentransfer-System, was wirklich sehr spezifisch nur diese Stammzellen infiziert, und das haben wir erreicht durch diese identifizierten Eiweißmoleküle. Dadurch ist es eben möglich, das haben wir zeigen können, dass eben differenzierte Strukturen im Gehirn und im zentralen Nervensystem wie Neurone oder Gliazellen eben nicht infiziert werden. Das ist ein ganz wesentlicher Aspekt für die Sicherheit eines solchen Gentransfer-Systems.

Seynsche: Was haben Sie denn für Gene eingeschleust?

Pützer: Wir haben momentan erst einmal nur Markergene eingeschleust, die es uns ermöglichen, über verschiedene Farbstoffe die Viren wiederfinden zu können in den Stammzellen. Und statt dieser Markergene, das ist sozusagen die erste Stufe, können natürlich auch jetzt Therapiegene oder auch Gene, die gezielt die Differenzierung dieser Stammzellen induzieren sollen, in diese Virusvektoren eingebaut werden.

Seynsche: Wie wollen Sie denn kontrollieren, dass die Stammzellen, denen Sie dann ja ein Signal geben, wirklich genau das tun, was Sie möchten?

Pützer: Man kann das eben, wie gesagt, über Kombinationen von Genen mit nach wie vor auch Markergenen kontrollieren, was mit diesen Stammzellen passiert. Das heißt, wir können über die fluoreszierenden Farbstoffe dann wirklich die Entwicklung dieser Stammzellen nach Gentransfer im Gehirn direkt verfolgen über neue Methoden des Monitorings wie in-vivo-Monitoring von Zellen im Gehirn der Mäuse.

Seynsche: Im Gehirn sind ja nicht viele Stammzellen, aber doch einige. Wie haben Sie denn erreicht, dass Sie wirklich nur spezifisch bestimmte Stammzellen erreichen konnten mit diesen Schnupfenviren?

Pützer: Es sind Regionen im Gehirn bekannt, die diese Stammzellen beherbergen, und wir haben aus einer dieser Regionen, und zwar aus dem Hippocampus - ein Bereich, der für Lernen und Gedächtnisprozesse verantwortlich ist - Stammzellen aus dem Mäusegehirn isoliert und haben dann eine Technologie angewandt, wo man eben diese Peptide, die an diese Zellen in Zellkultur dann binden können, identifiziert. Wir waren überrascht, dass wirklich diese Peptide, die wir gefunden haben, auch gezielt wirklich nur an Stammzellen aus dem Hippocampus binden und nicht an Stammzellen aus zum Beispiel der zweiten Region, die Stammzellen beherbergen, wie die subgranuläre Zone. Dort findet eine Bindung über diese Peptide nicht statt. Das heißt, unsere Experimente weisen daraufhin, dass in der Tat Unterschiede bei den Stammzellen zwischen verschiedenen Hirnregionen hinsichtlich des Rezeptorrepertoirs, was diese Stammzellen auf der Oberfläche exprimieren, offensichtlich existieren.

Seynsche: Das Fernziel dieser ganzen Gentherapie-Versuche ist ja, später Krankheiten zu heilen wie Multiple Sklerose, Alzheimer oder Parkinson. Über welchen Zeitrahmen reden wir hier denn? Sie haben ja Experimente an Tieren durchgeführt.

Pützer: Ja, wir haben im Prinzip einen, so denke ich, ersten Schritt getan, der ganz wichtig ist, eine Voraussetzung geschaffen. Es ist so, dass wir damit überhaupt erst die Möglichkeit haben, eine direkte Therapie im Gehirn der Patienten durchführen zu können mit diesem Vektorsystem. Ob das funktionieren wird, müssen die nächsten Monate und wahrscheinlich auch Jahre zeigen.