Nobelpreis für Knockout-Mäuse

8. April 2017, 21:58

Knockout-Mäuse sind Versuchstiere, bei denen bestimmte Gene ausgeschaltet werden können. Die Forscher beobachten dann, welche Auswirkungen das Ausschalten bestimmter Gene auf den Organismus der Maus hat. So kann etwa erforscht werden, welche Erbanlagen die Entwicklung von Organismen steuern, wie Zellen kommunizieren und wie das Nervensystem wächst. Es kann aber auch beforscht werden, wie bestimmte Krankheiten, wie etwa Krebs oder Herz-Kreislauferkrankungen, entstehen. Knockout-Mäuse stellen den größten Durchbruch in der Biomedizin in den vergangenen 20 Jahren dar.

Die "Erfinder" dieser Knockout-Mäuse Mario R. Capecci, Oliver Smithies und Martin J. Evans erhielten vergangenen Montag den Nobelpreis für Medizin.

Die Preisträger

Mario R. Capecci, er ist gebürtiger Italiener, aber seit vielen Jahren US-Bürger. Capecci ist 70 Jahre alt und forscht an der University of Salt Lake City in Utah. Oliver Smithies ist 82 Jahre alt und arbeitet an der University of North Carolina in Chapel Hill. Sir Martin J. Evans ist Brite: Der von der Queen geadelte Molekularbiologe ist an der University of Cardiff in Großbritannien tätig. Er ist 66 Jahre alt.

Die Forschungsarbeiten

Sir Martin J. Evans identifizierte und isolierte embryonale Stammzellen von Mäusen. Er schaffte es, sie in Zellkulturen zu halten, modifizierte sie genetisch und brachte sie in weibliche Mäuse ein, was die Schaffung genetisch modifizierter Nachkommen ermöglichte.

Mario R. Capecci und Oliver Smithies entdeckten unabhängig voneinander die homologe Rekombination zwischen Teilen des Erbguts von Säugetieren. Das ermöglicht es, bestimmte Gene gezielt zu verändern. Capecci schaffte es schließlich, die erste Knockout-Maus herzustellen. Diese Entwicklung gilt als eine bahnbrechende Entdeckung für die Biomedizin.

Die Begründung

Das Nobelpreiskomitee begründete die Zuerkennung des Preises für die drei Forscher folgendermaßen: "Die diesjährigen Preisträger haben eine ganze Serie von Durchbrüchen auf dem Gebiet der Stammzellforschung und der Rekombination von DNA in Säugetieren erzielt. Ihre Entdeckungen führten zur Schaffung der unglaublich wichtigen Technologie des 'Gene Targeting' bei Mäusen. Diese Technologie wird heute in faktisch allen Bereichen der Biomedizin benutzt - von der Grundlagenforschung bis zur Entwicklung neuer Technologien."

Die Knockout-Maus

Mit der von Capecci, Smithies und Evans entwickelten Methode werden Mäuse genetisch so konstruiert, dass sich bei ihnen im Prinzip jedes gewünschte Gen gezielt ausschalten lässt - daher kommt auch der Begriff "knock out" - "abschalten".

Die Folgen dieses Ausfalls zeigen, welche Aufgabe die betreffende Erbanlage im gesunden Tier hat. Dafür wird ein verändertes Stück Erbsubstanz in die Zellen geschleust, das gezielt eines von Tausenden Genen ersetzt und damit ausschaltet.

Inzwischen existieren weltweit mehr als 10.000 "Knock out"-Mausstämme. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen lernen mit diesen Mäusen, welche Erbanlagen die Entwicklung der Organismen steuern, wie Zellen miteinander kommunizieren, wie das Nervensystem wächst oder wie bestimmte Krankheiten, etwa Autoimmunerkrankungen oder Krebs entstehen.

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Nach der Sendung wird bis zirka 15:15 Uhr Univ. -Prof. Dr. Maria Sibilia vom Institut für Krebsforschung am AKH Wien Ihre Postings beantworten.