Das hässliche Vieh ist entziffert

BLOG: Enkapsis

Zwischen Molekularbiologie und Medizin
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Das Erbgut eines der schönsten Tiere weltweit – des Nacktmulls – ist sequenziert worden und liegt den Wissenschaftlern nun komplett für weitere Forschungszwecke vor. Ich frage mich: Wieso erst jetzt?

Der Nacktmull ist ein 8-10 cm großes Nagetier, welches unterirdisch in Teilen Ostafrikas lebt und ein erstaunliches Merkmal bestitzt: Das Vieh ist sehr resistent gegenüber Zellwucherungen und kann somit keinen Krebs entwickeln. Aus diesem Grund stellt es einen sehr interessanten Modellorganismus dar, da, wenn man herausfinden kann welche molekularbiologischen Strategien es zur Unterdrückung von Neoplasien besitzt, sie als Therapieansätze auf den Menschen übertragen werden und so Krebserkrankungen besser therapieren bzw. vorbeugen könnten. Aber nicht nur das, Nacktmulle zeichnen sich ebenfalls dadurch aus, dass sie im Gegensatz zu anderen Nagetieren, wie Hamster oder Mäuse, sehr lange leben und bis zu über 30 Jahre alt werden können. Sie sind somit die langlebigsten Nagetiere auf der Welt, haben zusätzlich noch eine sehr begrenzte Schmerzempfindlichkeit und eine geringe metabolische Umsatzrate, die es ihnen erlaubt, unter Tage zu leben. Vielleicht steuern all diese Faktoren zu einer erhöhten Krebsresistenz bei.
 
Abb.1.: Ein Nacktmull beim Essen – Nom nom (Quelle: Wikipedia)
 
Besonders das hohe Alter welches sie erreichen, deutet auf stabilere Telomere, noch effektivere DNA-Reparaturmechanismen und Proteine hin, die die Tiere grundsätzlich vor einer Krankheit bewahren. Man weiß z.B. schon aus einer Studie aus 2009, dass sie zwei Gene namens p27 und p16 besitzen, die als doppelter Schutz vor einem aus den Fugen geratenen Zellwachstum fungieren – Ein Grundphänomen von Krebszellen und Tumoren. Zwar gibt es diese beiden Gene auch im Menschen, doch sie werden beim Nacktmull schlichtweg anders reguliert und führen zu einem Phänomen, welches als "sensible Kontaktinhibition" bezeichnet wird. Darunter versteht man ein Wachstumsstopp unter Zellen, der auf ihre gegenseitige Berührung zurückzuführen ist und so ein Gewebe vor übermäßiger Zellproliferation schützt, also eine Wucherung verhindert. Bei Krebszellen ist diese Kontaktinhibition ausgeschaltet und veranlasst sie daher, sich aufgrund des fehlenden Stoppsignals unkontrolliert vermehren zu können. Da der Nacktmull nun die beiden oben erwähnten Gene ganz speziell einsetzt, sind seine Zellen besonders sensibel gegenüber Zell-Zell-Kontakten und ermöglicht es ihnen so ihr Wachstum so früh wie möglich einzustellen, wenn sie sich – wie es bei einer Wucherung der Fall ist – übermäßig berühren.
 

Abb.2.: Das Gen p27 codiert beim Menschen für ein Protein namens CDKN1B, welches mit zahlreichen anderen Proteinen in unterschiedlichen Signalwegen interagiert, die Zellen u.a. dazu veranlassen, abzusterben. Ähnlich wird es beim Nacktmull sein und Sequenzierungsdaten helfen nun, diese Interaktionen offenzulegen (Quelle: Wikipedia)
Durch die Sequenzierung kann man sich das Genom des Nacktmulls jetzt aber noch genauer anschauen und diesem Phänomen der Krebsresistenz hoffentlich gezielter auf die Schliche kommen. Wer als Bioinformatiker Interesse an den Daten hat, kann sie sich sogar hier downloaden. Die Wissenschaftler, die das Erbgut sequenziert haben, haben aber noch ganz andere Pläne und werden demnächst auch noch eine Datenbank veröffentlichen, die Daten von rund 4000 unterschiedlichen Tierarten beinhalten wird.

Wieso?

Die Datenbank sammelt Informationen über die maximale und durchschnittliche Lebenserwartung mehrerer Tierarten, sowie Daten ihrer körperlichen Merkmale, um sie zur Erforschung des Mechanismus des Alterns und die damit verbundenen Krankheiten einzusetzen. Altersforschung ist ja ein beliebtes Forschungsgebiet und so bekamen 2009 in diesem Zusammenhang drei Wissenschaftler den Medizin- und Physiologie-Nobelpreis. Sie untersuchten etwa, wie Chromosomen an ihren Enden durch Telomere und durch das Enzym Telomerase geschützt werden. Telomere sind in der Tat lebenswichtige Strukturen, die die Chromosomen an ihrem Ende abschliessen und so die DNA vor einer Schädigung schützen. Sie wurden in vielen Studien bereits mit einer Alterung von Zellen in Verbindung gebracht und scheinen generell eine wichtige Position im Älterwerden und den damit verbundenen Krankheiten einzunehmen.

Wir halten also fest: Der Nacktmull entwickelt kein Krebs und scheint generell unanfälliger gegenüber Krankheiten zu sein. Dies ist wohl der Grund, wieso er so alt werden kann und weswegen er als idealer Modellorganismus zur Erforschung altersbedingter Krankheiten einsetzbar ist.

 
 

 


Quellen:

  • Veröffentlicht in: Krebs

Veröffentlicht von

Sebastian Reusch ist Naturwissenschaftler und studierte Biologie mit den Schwerpunkten Zell- und Entwicklungsbiologie, Genetik und Biotechnologie an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg. Danach arbeitete er am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin an molekularbiologischen Prozessen des Immunsystems. Derzeit promoviert er am IRI Life Sciences der Humboldt-Universität zu Berlin an grundlegenden Fragen der Zellbiologie und Biochemie des Tubulin-Zytoskeletts in Stammzellen. Seine Schwerpunktthemen hier im Blog sind Molekularbiologie und Biomedizin. Twitter: @MrEnkapsis

3 Kommentare

  1. Der BLAST Server auf der Seite ist noch ein bisschen frickelig, ich hoffe die Daten ziehen bald auf ein Portal wie Ensembl um. Hätte da ein paar Gene die mich brennend interessieren.

  2. @Sebastian

    Na du glaubst doch nicht, dass ich die Quelle meines zukünftigen Nobelpreises offenlege?!?

    Ne, rein vergleichsweise bin ich an Homologen von “meinen” Genen interessiert, unter anderem RecQ Helikasen. Besonders WRN könnte da spannend sein, weil Mutationen darin beim Menschen zu beschleunigter Alterung _und_ Krebs führen. Was der Nacktmull beides eher nicht hat. Ansonsten aber einfach auch die Klassiker wie p53 und so.

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