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Neurologie 30. Juni 2005

Warum haben Tiere keine Multiple Sklerose?

Wie kontrolliert das Immunsystem das Nervensystem und was kann dabei schief gehen? So lautet eine der Fragestellungen, für deren Klärung
Studien am Tier unumgänglich sind.

Rund 50 Jahre Multiple-Sklerose (MS)-Forschung haben zwar bisher nicht zur ersehnten Heilung der MS, aber wenigstens zu seiner „Zähmung“ geführt: Der aggressive Krankheitsverlauf von einst, der die Erkrankten geradewegs in den Rollstuhl zwang, kommt heute glücklicherweise nur noch selten vor.

Die „biologische Realität“

In der Forschung wird so viel wie möglich mit zeitsparenden und kostengünstigen Computersimulationen und Gewebekulturen gearbeitet. Letztere erlauben den Schritt von der Theorie in die biologische Realität als „Proof of Principle“. Was ihnen allerdings fehlt, ist das komplexe Zusammenspiel des Körpers. Es ist richtig, dass die MS des Menschen bisher an Tieren nicht spontan aufgetreten ist. Entweder tritt sie tatsächlich nicht auf, weil es keine Übereinstimmung zwischen der Chemie ihres Gehirnes und der möglicher auslösender Viren gibt, oder sie wurde mangels regelmäßiger Tierobduktionen bloß noch nie gefunden. Dennoch dienen Tiere als wichtige Modelle für die Entwicklung neuer Möglichkeiten in Diagnose und Therapie von MS.

Gene ein- und ausschalten

Wegen ihres sehr menschenähnlichen Immunsystems werden zu 99 Prozent Mäuse mit über 1.000 verschiedenen Stämmen und transgenen Linien eingesetzt. Sie werden standardisiert gehalten, sind biologisch genau definiert und einander durch die Zucht so ähnlich, dass schon relativ wenige Tiere pro Versuchsanordnung genügen. Darüber hinaus sind sie leicht zu halten und vermehren sich schnell, so dass die notwendigen Beobachtungen über mehrere Generationen in relativ kurzer Zeit durchgeführt werden können. Für bestimmte Fragestellungen muss auf Zuchtratten zurückgegriffen werden. Der Forschungsansatz: „Wie kontrolliert das Immunsystem das Nervensystem und was kann dabei schief gehen?“ soll die fehlgesteuerte Immunabwehr bremsen bzw. davor schützen. An der immunologischen Kontrolle sind Faktoren aus mehreren Genen beteiligt – mindestens sechs oder sieben, möglicherweise sogar bis zu 19. Durch Genvergleiche von kranken und gesunden Mitgliedern derselben Familie können im ersten Schritt idente Gen-regionen ausgeklammert werden.

Sobald bei nicht-identen Genregionen geklärt ist, ob die Unterschiede krankheitsrelevant sind, werden die Einzelgene der jeweiligen Region isoliert und alle „nur zufällig“ anwesenden ausgesondert. Um zu erkennen, ob „verdächtige“ Gene tatsächlich an der MS-Pathogenese beteiligt sind, müssen sie wie ein Lichtschalter an- und ausschaltbar sein, was bei transgenen bzw. Knock-out Tieren möglich ist.

Eine Antwort von vielen

Ein bereits geklärtes Beispiel macht deutlich, aus wie vielen Einzelfragen sich die scheinbar so simple Aufklärung eines einzelnen Gens zusammensetzt: Bei ca. 3 Prozent der Bevölkerung fehlt ein Gen, das den „Ciliary Neurotrophic Factor“ (abgekürzt: CNTF) regelt. Solange eine Person gesund ist, stört das Fehlen von CNTF nicht. Erkrankt diese Person aber an MS, so entwickelt sich die Krankheit früher und stärker als bei CNTF- Trägern, da CNTF die Stabilität und Selbstregeneration der Gliazellen im Gehirn unterstützt. Um zu prüfen, ob CNF therapeutisch anwendbar ist, werden in Studien an Tieren die Auswirkungen geklärt, wenn der Organismus mit großen CNTF- Dosen überflutet wird.

Ein erfolgversprechender Ansatzpunkt aktueller Studien am Tier ist die Kontrolle der Ionenkanäle:
Wie und mit welchen Substanzen können diese Ionenkanäle sachte, aber effektiv zum gewünschten Verhalten veranlasst werden? Auch Stammzell-Therapien werden in Studien am Tier untersucht: Nachdem in Gewebekulturen geprüft wurde, ob und unter welchen Bedingungen sich Knochenmarks-Stammzellen zu Gehirnzellen umwandeln können, muss im biologischen Modell der Tiere gezeigt werden, ob diese neuen Gehirnzellen auch die Fähigkeit zur Reparatur haben. Weiters lässt sich nur in dieser Konstellation ausschließen, dass die ins Gehirn eingepflanzten Stammzellen entarten. Federführend in der MS-Forschung sind die USA, Großbritannien, Frankreich, Deutschland, Holland und Schweden. Österreich kooperiert eng mit Deutschland. Rund 2.000 bis 3.000 Grundlagenforscher arbeiten weltweit mit Computersimulationen, Gewebekulturen und Studien am Tier an allgemeinen und MS-spezifischen Einzelfragen. Dazu kommen noch die klinischen Forscher sowie allgemeine Neurowissenschafter.

Susanne Krejsa, Ärzte Woche 15/2004

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