News: Vorbildlich
Für allerlei menschliche Leiden mussten Mäuse schon als Modell herhalten, doch bei AIDS verweigerten die Nager standhaft ihr Opfer - bis jetzt.
© Jon Levine (Ausschnitt)
"Tiermodell" ist ein hässliches Wort, "Modellorganismus" klingt da schon ein wenig respektvoller. Forscher greifen jedoch schon lange auf Versuchstiere zurück, um an ihnen menschliche Krankheiten zu studieren und neue Behandlungsmöglichkeiten auszuprobieren. Besonders die Hausmaus (Mus musculus) hat sich als Modell für viele Leiden des Menschen bewährt. Als Säugetiere stehen die Nager uns Menschen verwandtschaftlich sehr nah – schätzungsweise 99 Prozent der Mausgene haben ein entsprechendes Pendant im menschlichen Erbgut –, ihr Genom ist mittlerweile so gut wie vollständig bekannt, und nicht zuletzt sind die Tiere billig und pflegeleicht.
Entscheidend ist jedoch, dass Forscher es mittlerweile geschafft haben, über einen komplizierten Mechanismus gezielt bestimmte Gene im Erbgut der Maus stillzulegen. Diese "Knock-out-Mäuse" zeigen Symptome, die menschlichen Krankheitsbildern wie multipler Sklerose, Krebs oder auch etlichen Nervenleiden stark ähneln. Die Forscher können dann verschiedene Therapieansätze an ihren Versuchstieren testen und neue Medikamente entwickeln, die sich schließlich beim Menschen bewähren müssen.
Doch leider gibt es nicht für alle Krankheiten geeignete Modelle. Insbesondere bei einem tödlichen Leiden, das seit über 20 Jahren im Fokus der Forschung steht, weigern sich die Mäuse, als Muster herzuhalten: Für die Immunschwächekrankheit AIDS fehlt bisher das "Tiermodell".
Den Forschern gelang es zwar bereits, Mäusezellen mit dem Auslöser der Krankheit, dem humanen Immunschwächevirus HIV, zu infizieren, aber das Virus wollte sich partout in diesen Wirtszellen nicht vermehren. Die Crux liegt in der Bearbeitung des Virusgenoms: Denn in der menschlichen Zelle wird die virale RNA zurechtgeschnitten, und nur diese gespleißte Form dient als Vorlage für neue, vermehrungsfähige Viren. Wird jedoch zu viel aus dem Genom herausgetrennt, resultieren fehlerhaft zusammengebaute Viren.
Eine entscheidende Rolle spielen hierbei verschiedene Proteine, wie p32, das einen zu starken Beschnitt verhindert. Und hier unterschieden sich Maus und Mensch: Während das humane Protein hp32 für den rechten Schnitt sorgt, versagt sein Mausgegenstück mp32.
Doch Yong-Hui Zheng, Hai-Feng Yu und Boris Peterlin von der University of California in San Francisco gelang es jetzt, hp32 in Mäusezellen einzuschleusen. Infizierten sie nun die präparierten Mäusezellen mit HIV, dann konnten sich die Viren tatsächlich erfolgreich vermehren. Dabei entdeckten die Forscher, dass nur der Austausch einer einzigen Aminosäure über Erfolg und Misserfolg entscheidet: Auf Position 35 sitzt im funktionsfähigen hp32 die Aminosäure Glycin, während Asparaginsäure bei mp32 vermehrungsfähige HI-Viren verhindert.
Trotz dieses Erfolges sind die Forscher von einem Mausmodell für AIDS noch weit entfernt. Denn das Virus vermehrte sich in den Mäusezellen immer noch 50 Mal langsamer als in menschlichen Wirtszellen. Doch die Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass es ihnen in Zukunft gelingt, transgene Mäuse zu züchten, die sich mit HIV infizieren lassen und so ihr Leben für die AIDS-Forschung opfern werden.
Entscheidend ist jedoch, dass Forscher es mittlerweile geschafft haben, über einen komplizierten Mechanismus gezielt bestimmte Gene im Erbgut der Maus stillzulegen. Diese "Knock-out-Mäuse" zeigen Symptome, die menschlichen Krankheitsbildern wie multipler Sklerose, Krebs oder auch etlichen Nervenleiden stark ähneln. Die Forscher können dann verschiedene Therapieansätze an ihren Versuchstieren testen und neue Medikamente entwickeln, die sich schließlich beim Menschen bewähren müssen.
Doch leider gibt es nicht für alle Krankheiten geeignete Modelle. Insbesondere bei einem tödlichen Leiden, das seit über 20 Jahren im Fokus der Forschung steht, weigern sich die Mäuse, als Muster herzuhalten: Für die Immunschwächekrankheit AIDS fehlt bisher das "Tiermodell".
Den Forschern gelang es zwar bereits, Mäusezellen mit dem Auslöser der Krankheit, dem humanen Immunschwächevirus HIV, zu infizieren, aber das Virus wollte sich partout in diesen Wirtszellen nicht vermehren. Die Crux liegt in der Bearbeitung des Virusgenoms: Denn in der menschlichen Zelle wird die virale RNA zurechtgeschnitten, und nur diese gespleißte Form dient als Vorlage für neue, vermehrungsfähige Viren. Wird jedoch zu viel aus dem Genom herausgetrennt, resultieren fehlerhaft zusammengebaute Viren.
Eine entscheidende Rolle spielen hierbei verschiedene Proteine, wie p32, das einen zu starken Beschnitt verhindert. Und hier unterschieden sich Maus und Mensch: Während das humane Protein hp32 für den rechten Schnitt sorgt, versagt sein Mausgegenstück mp32.
Doch Yong-Hui Zheng, Hai-Feng Yu und Boris Peterlin von der University of California in San Francisco gelang es jetzt, hp32 in Mäusezellen einzuschleusen. Infizierten sie nun die präparierten Mäusezellen mit HIV, dann konnten sich die Viren tatsächlich erfolgreich vermehren. Dabei entdeckten die Forscher, dass nur der Austausch einer einzigen Aminosäure über Erfolg und Misserfolg entscheidet: Auf Position 35 sitzt im funktionsfähigen hp32 die Aminosäure Glycin, während Asparaginsäure bei mp32 vermehrungsfähige HI-Viren verhindert.
Trotz dieses Erfolges sind die Forscher von einem Mausmodell für AIDS noch weit entfernt. Denn das Virus vermehrte sich in den Mäusezellen immer noch 50 Mal langsamer als in menschlichen Wirtszellen. Doch die Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass es ihnen in Zukunft gelingt, transgene Mäuse zu züchten, die sich mit HIV infizieren lassen und so ihr Leben für die AIDS-Forschung opfern werden.
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