Forscher am Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York, unter der Leitung von Prof. Dr. Lorenz Studer haben in einer kürzlich veröffentlichten Studie embryonale Stammzellen zu Dopamin-Neuronen entwickelt und Ihnen gleichzeitig einen genetischen „Schalter“ eingebaut, mit dem diese Zellen

durch ein bestimmtes Lichtsignal deaktiviert werden können. Dieses Verfahren des temporären „Ausschaltens“ von entsprechend ausgestatteten Zellen mittels Licht nennt man Optogenetik.

 

Die Forscher haben Mäusen zunächst durch einen gezielten Eingriff den größten Teil Ihrer natürlichen Dopamin-Neuronen zerstört. Dadurch entwickeln die Mäuse die typischen Parkinson-Symptome wie Zittern und Bewegungsverlangsamung. Anschließend haben sie Ihnen die aus embryonalen Stammzellen gezüchteten und optogenetisch veränderten Dopamin-Neuronen implantiert. Danach dauerte es etwa 4-5 Monate, bis die Mäuse ihre Parkinson Symptome verloren und sich wieder normal bewegen konnten.
Die spannende Frage dabei ist, welche Funktion die transplantierten Dopamin Neuronen ausüben: regen sie die verbliebenen, natürlichen Dopaminzellen dazu an, mehr Dopamin zu produzieren? Führen Sie eine Art Signalfunktion aus? Oder wachsen sie an, verknüpfen sie sich aktiv mit ihrer Umgebung und werden so ein neuer, voll funktionsfähiger Teil des Gehirns?
Um dies zu klären, schalteten die Forscher die transplantierten Dopaminneuronen mittels Lichtsignalen ab. Binnen weniger Minuten zeigten die Mäuse wieder die typischen Parkinsonsymptome. Nachdem keine Lichtsignale mehr auf die Zellen wirkten, wurden diese wieder aktiv und die Parkinsonsymptome verschwanden völlig. Damit konnten die Forscher beweisen, dass die transplantierten Zellen eine zentrale Rolle in der Bereitstellung von Dopamin im Gehirn der Mäuse wahrnehmen. Zusammen mit weiteren Untersuchungen konnten sie auch zeigen, dass durch die transplantierten Zellen mehr Dopamin im Gehirn freigesetzt wird und an den richtigen Stellen ankommt. Dies beweist, dass sich die transplantierten Dopamin Neuronen wirklich in das Gehirn der untersuchten Mäuse integrieren.
Dies hatte man bisher nur angenommen, aber nicht schlüssig belegen können. Dieser Beleg ist nun erbracht, was ein weiterer wichtiger Schritt hin zur Anwendung dieser Zellersatztherapie beim Menschen ist.
Hier der Bericht der Forscher in englischer Sprache.