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Kommandokette für nachwachsende Arme entschlüsselt

Wundersame Regeneration: Der Lurch Axolotl kann ganze Gliedmaßen nachwachsen lassen. Abb.: CRTD

Wundersame Regeneration: Der Lurch Axolotl kann ganze Gliedmaßen nachwachsen lassen. Abb.: CRTD

Dresdner Forscher orten Regenerations-Gene beim Salamander Axolotl

Dresden, 13. Dezember 2013: Irgendwann, so hoffen viele Biotech-Forscher, wird es eine Gen-Therapie für Menschen geben, die Lahme wieder laufen, Unfallopfern amputierte Arme oder Beine nachwachsen lässt. Auf dem weiten Weg dorthin ist Dresdner Zellbiologen nun ein Schritt nach vorn gelungen: Ein Team um Professorin Elly Tanaka vom Forschungszentrum für Regenerative Therapien „CRT“ der TU hat nun wesentliche Teile der Kommando-Kette entschlüsselt, die bei einem verletzten Axolotl-Salamander abgeschnittene Gliedmaßen nachwachsen lässt. Das hat das CRT heute mitgeteilt.

Das Salamander-Prinzip: Eins nach dem Anderen

Demnach geht der Wunder-Lurch, der sich selbst von schwersten Verletzungen wieder erholt, nach dem bewährten „Eins nach dem Anderen“-Prinzip vor: Verliert Axolotl zum Beispiel die Gliedmaßen unterhalb des Oberarms, schaltet sich zunächst ein bestimmtes Gen ein, das sechs Tage lang Basiszellen ansammelt und ihnen dann befiehlt, sich zunächst darauf zu spezialisieren, einen Ellenbogen und dann einen Unterarm wachsen zu lassen. Das dauert weitere sechs Tage. Danach schaltet sich ein anderes Spezial-Gen ein, das neue Basiszellen sammelt und ihnen dann die „Blaupause“ für eine nachwachsende Hand übermittelt – und so regeneriert sich Axolotl nach und nach bis zur letzten Fingerspitze.

In dem nachgewachsenen Glied eines Axolotls sind die signalgebenden grün markierten Gene im Unterarm und der Hand zu sehen (grün). Fotos: CRTD/Tazaki

In dem nachgewachsenen Glied eines Axolotls sind die signalgebenden grün markierten Gene im Unterarm und der Hand zu sehen (grün). Fotos: CRTD/Tazaki

Bisher waren viele Forscher davon ausgegangen, dass die Regenerations-Reservezellen im Salamander von Anfang an den Bauplan für den gesamten Arm, der zu reparieren ist, enthält. Insofern sind die Forschungsresultate von Prof. Tanaka und Kollegen ein wichtiger Schritt, um die Regenerationsfähigkeiten der Lurche, die uns bisher so völlig abgeht, zu entschlüsseln – und hoffentlich irgendwann einmal auf den Menschen zu übertragen. „Dieses Wissen erlaubt uns erst, grundsätzlich darüber nachzudenken, wie wir Gewebe von Gliedmaßen entwickeln können“, betonte Tanaka. Die Ergebnisse ihrer Arbeiten hat sie nun im Fachjournal „Science Magazine“ veröffentlicht.

Bio-Forschungscluster wächst

Das CRT wurde 2006 mithilfe der „Deutschen Forschungsgemeinschaft“ in Dresden gegründet – in Nachbarschaft zum Uniklinikum und zum Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik, die sich mit verwandten Forschungsthemen beschäftigen. Als nächster Baustein dieses Medizin- und Biotech-Forschungsclusters in Dresden-Johannstadt entsteht derzeit ein Zentrum für Systembiologie in Regie der Max-Planck-Gesellschaft. Das soll sich darauf spezialisieren, die Prozesse auf molekularer und Zellebene sichtbar zu machen, die ablaufen, wenn ein komplexer Organismus wächst. Autor: Heiko Weckbrodt

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