Phänomen nachwachsende Gliedmaßen: Genomanalytiker erforschen die Grundlagen für Selbstheilkunst

(13.08.2018) Bei vielen Amphibien und manchen Fischen wachsen amputierte Körperteile nach. Drei Genomuntersuchungen versprechen nun Einblicke in dieses Phänomen und Grundlagen für eine mögliche Nutzung in der regenerativen Humanmedizin.

In den Genomen fallen Transkriptions- und Entwicklungsfaktoren sowie Mikro-RNAs auf. Mit welchen Methoden die Wissenschaftler die Rezepte für Selbstreparatur aus den Genomen entschlüsseln, steht in den „Nachrichten aus der Chemie“.

Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. Ein abgetrenntes Bein wächst bei Axolotl und anderen Salamandern innerhalb weniger Wochen nach. Diese Selbstheilkunst ist im Tierreich außerhalb der Klasse der Säugetiere weit verbreitet. Dies legt nahe, dass es eine urtümliche Fähigkeit sein könnte, die den Säugern verloren ging.

Wenn wir wüssten, welche Gene und molekularen Mechanismen zugrunde liegen, dann könnte es irgendwann möglich werden, auch beim Menschen gezielt örtlich und zeitlich begrenzt die Regeneration eines Körperteils anzuregen.

Wissenschaftler suchen die Grundlagen für Selbstreparatur in den Genomen von drei Künstlern der Selbstheilung: Axolotl, Molch und Plattwurm.

Mit einer Gesamtlänge von bis zu 32 Milliarden Basenpaaren sind deren Genome allerdings bis zu zehnmal so groß wie das menschliche – dass sich Abschnitte darin häufig wiederholen, ist eine Herausforderung für Sequenzierautomaten.

Um den Weg durch dieses genetische Labyrinth zu finden, entwickelten die Forscher hocheffiziente Sequenzierungsmethoden und ein neues Informatikprogramm, das die Sequenzen identifiziert und korrekt zusammenfügt.

Die ersten Genomanalysen entdeckten einen weit verbreiteten, mutmaßlichen Transkriptionsfaktor, dessen Synthese bei der Regeneration von Gliedmaßen verstärkt wird.

Auffallend waren beim Molch außerdem spezielle Mikro-RNAs, die bei der Umprogrammierung von Zellen helfen, und beim Axolotl Entwicklungsfaktoren, die für die Muskelbildung unentbehrlich sind.

Ob und wann es möglich sein wird, diese Erkenntnisse auf den Menschen anzuwenden, ist derzeit nicht abzusehen.

In wie vielen Phasen der Axolotl und andere Tiere abgetrennte Gliedmaßen regenerieren, und was deren Genome über Gene und molekulare Mechanismen verreten, berichtet Michael Groß in den „Nachrichten aus der Chemie“.

Die PDF-Datei des Beitrags gibt es bei der Redaktion der „Nachrichten aus der Chemie“ unter nachrichten@gdch.de.




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