DNA-Chips spüren
Krankheiten auf
Neue Werkzeuge sollen maßgeschneiderte Therapie
ermöglichen
Wissenschaftler des Max-Planck-Institut für
molekulare Genetik
http://www.molgen.mpg.de sind auf dem Weg Krankheiten bereits
bei der Entstehung in der Zelle aufzuspüren, einen Schritt weiter
gekommen. Mit Hilfe von DNA-Chips sollen die krankhaften Prozesse
innerhalb der Zellen nachgewiesen werden. Die Chips liefern Einblick
in die laufende "genetische Datenverarbeitung" von Zellen und
erlauben Vergleiche zwischen normalen oder pathologischen Mustern
der Gen-Aktivität. Damit sollen in der Zukunft Therapien
maßgeschneidert auf die jeweilige Erkrankung werden, berichtet die
Max-Planck-Forschungsgesellschaft
http://www.mpg.de
.
Bisher arbeitet jegliche medizinische Diagnostik und Therapie
"oberflächlich", weil sie sich jeweils an Symptomen, klinischen
Bildern und Messwerten orientiert, die sich erfahrungsgemäß als
typisch für eine bestimmte Krankheit und deren Verlauf erwiesen
haben. Hinter dem Symptom stecken allerdings, und das wissen die
Forscher, auf der Ebene der Gene angesiedelte Fehlinformationen und
Fehlsteuerungen. Das bedeutet, dass in Zukunft die Medizin in jene
Bereiche vordringen muss, um wirklich gezielt in pathologische
Prozesse eingreifen zu können.
Die Berliner Forscher haben bereits solche "molekularen Porträts"
von angeborenen Herzfehlern gewonnen. Diese anatomischen Störungen
betreffen allein in Deutschland jährlich 6.000 Neugeborene, die
damit zur Welt kommen. Mithilfe von DNA-Chips ist es den
Wissenschaftlern gelungen die genetischen Daten dieser durchaus
bekannten Herzfehler zu finden. Die Wissenschaftler, unter anderem
die Medizinerin Silke Sperling, haben dabei eine Reihe von
Gen-Mustern gefunden, die jeweils für angeborene Herz-Defekte mit
unterschiedlichen klinischen Bildern typisch sind. Diese veränderten
Gene spielen aber auch nach der Embryonal-Entwicklung eine wichtige
Rolle für die Herzfunktion - so etwa Gene, die an der
Stress-Verarbeitung der Herzmuskelzellen mitwirken. Denn der
ursprüngliche molekulare Defekt führt irgendwann sekundär zu
pathologischen Veränderungen am Herzen. "Wir gewinnen jetzt erstmals
eine Ahnung von den grundlegenden molekularen Abläufen im Rahmen der
Entwicklung des Herzens", erklärt Sperling, die allerdings auch
einräumt, dass dies erst der Beginn eines langen Forschungsweges
sei, über den sich dieses komplexe Netzwerk entflechtet und in
seinen Zusammenhängen verstehen lässt.
Die Chips, die diese Daten erfassen, messen etwa zwei mal fünf
Zentimeter. Auf ihnen werden durch einen Roboter an vorbestimmten
Punkten in Abständen von 130 tausendstel Millimetern jeweils
bestimmte DNA-Sequenzen, also Gene, aufgebracht. Am Ende sitzen auf
dem Chip dann 30.000 verschiedene, einzelnen Genen entsprechende
Proben, die als Bindungspartner für komplementäre,
fluoreszenz-markierte DNA-Stücke aus unterschiedlichen Geweben
dienen. Mithilfe einer Farbskala, die vom Computer erfasst und in
ein farbcodiertes Bild umgesetzt wird, lassen sich
"Expressionsprofile" von Stammzellen erhalten, die sich gerade in
einen reifen Zelltyp differenzieren. Diese Profile verraten, welche
Gene in bestimmten Zellen zum Zeitpunkt der Probenahme aktiv oder
"stumm" sind, deren Informationen also gerade abgelesen oder nicht
gebraucht werden.
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