Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Startseite der Universität
Presse-Kontakt, WWW-Team Volltext-Suche, E-Mail-Suche, Datenbank-Suche Alle Seiten im Überblick English
Besucher, Internationale Beziehungen, Heidelberg und RegionStartseiten der FakultätenAufbau der Universität, Personalverzeichnis, ServiceeinrichtungenFächerübersicht, Beratung, Informationen für ausländische StudierendeProjekte, Publikationen, Technologietransfer

Startseite > Presse >

 
2. September 2004

Weisen leuchtende Fliegen Forschern den Weg?

Am Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg wird die Drosophila zur Alzheimer-Kandidatin

Dr. Gunter Merdes, die Doktorandin Michaela Bilic, Professor Renato Paro und Doktorand Alexander Löwer

Mit Hilfe der Taufliege sind diese Wissenschaftler des Zentrums für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg der Alzheimer-Krankheit auf der Spur. Unser Bild zeigt von links nach rechts den Leiter des Projekts Dr. Gunter Merdes, die Doktorandin Michaela Bilic, Professor Renato Paro und Doktorand Alexander Löwer. Foto: ZMBH

Wer kennt sie nicht: die Taufliege. Kaum schnellen im Sommer die Temperaturen in die Höhe, vermehren sich die kleinen Plagegeister explosionsartig in den Kompostabfällen. Aber wer hätte gedacht, dass manche Forscher diese zwei Millimeter kleinen Tiere in Gefäßen mit einem extra für sie zubereiteten Futtergemisch und viel Aufmerksamkeit züchten?

Forschung "Made in Heidelberg"

Zu diesen Fliegenforschern gehören auch die Heidelberger Wissenschaftler Professor Renato Paro und Dr. Gunter Merdes. Am Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH) nutzen sie die kleine Fliege zur Erforschung der Alzheimer Erkrankung, die auch heute noch ein großes Rätsel der Medizin darstellt.

Nach der Euphorie vor vier Jahren über die Entschlüsselung der Buchstabenfolge des menschlichen Erbguts, des Genoms, kommt nun der nächste und viel schwierigere Schritt: die Einteilung der einzelnen Gene und die Kenntnis ihrer Funktion. Dabei kann die Wissenschaft einiges von der Erforschung des Fliegengenoms lernen. Ihr Genom ist mit rund 16000 Genen zwar kleiner als das vom Menschen, welches auf etwa 30000 Gene geschätzt wird, es weist zum Teil aber erstaunliche Ähnlichkeiten mit dem des Menschen auf. So haben mindestens 60 Prozent der Gene von Drosophila eine Parallele im Erbgut des Menschen.

Professor Paro hatte das Potenzial der Taufliege vor Jahren schon erkannt und sie in Zusammenarbeit mit dem Alzheimer-Experten Professor Konrad Beyreuther, ebenfalls am ZMBH tätig, in die Alzheimer-Forschung eingeführt. Zusammen mit seinem Projektleiter Dr. Gunter Merdes und seiner Gruppe erforscht er die Entstehung der Krankheit.

Mit der Krankheit einher geht die Bildung von Eiweißablagerungen im Gehirn des Alzheimer Patienten.

Sie bestehen im Wesentlichen aus dem so genannten Amyloidprotein. Dieses, in Fachkreisen auch Abeta genannt, entsteht aus einem Vorläuferprotein, dem Amyloid Precursor Protein APP. Das in vielen Zellen und Geweben natürlich vorkommende APP wird in einer Kaskade nacheinander von Enzymen gespalten. Dabei wird Abeta freigesetzt – ein Prozess, der tagtäglich auch in gesunden Menschen stattfindet. Wenn jedoch bei der Abbaukaskade etwas schief läuft, reichert sich das Abeta an und verklumpt mit der Zeit zu unauflöslichen Proteinablagerungen im Gehirn, den Alzheimerschen Plaques. Wenn also alle Menschen Abeta produzieren, wieso erkranken dann nur wenige? APP kann auf zwei verschiedene Weisen zerlegt werden: Im ersten Fall entstehen harmlose Fragmente. Problematisch ist ein zweiter, alternativer Weg, bei dem Abeta produziert wird. Normalerweise besteht dieses aus 40 Aminosäuren, dem Baustein der Proteine, und ist unschädlich. Manche Abeta-Proteine jedoch haben zwei Bausteine mehr, also 42 Aminosäuren. Diese Form von Abeta kann zu den Plaques verklumpen.

Weltweit suchen Wissenschaftler nun nach Wegen, um die Bildung der Plaques zu verhindern. Obwohl die Forschung mittlerweile die am Spaltprozess beteiligten Enzyme gefunden hat, weiß man noch sehr wenig über den Ort und die Kontrolle ihrer Aktion.

An beiden Punkten setzen nun die Heidelberger Wissenschaftler mit ihrem Modellorganismus Drosophila an und hoffen auf lange Sicht, nicht nur die Funktionsweise des APP-Eiweißstoffes aufzuklären, sondern auch neue Möglichkeiten für Therapieansätze zu finden.

"Transgene" Taufliegen

Die genetische Ähnlichkeit zwischen Fliege und Mensch in Bezug auf Alzheimer ist verblüffend.

Sie besitzt ebenso wie der Mensch ein Gen für den Eiweißstoff APP, sowie für die ihn spaltenden Enzyme. Führt man die Bildung des 42 Aminosäuren langen toxischen Abeta künstlich herbei, zeigen Mensch und Fliege auch ähnliche Symptome: Plaques formen sich im Gehirn, die Nervenzellen sterben, es kommt zu Gedächtnisverlust. Der Durchbruch mit Drosophila im Alzheimer-Feld gelang Paro und Merdes vor kurzem mit ihren "leuchtenden" Fliegen.

Sie stellten "transgene" Taufliegen her, das heißt genetisch veränderte Tiere, denen man mittels einer Mikroinjektionsnadel Fremdgene spritzt, die dann in ihr Erbmaterial eingebaut werden. Dabei wurde erst das APP-Gen des Menschen in die Fliege eingebracht und untersucht. Anschließend wurde die Taufliege genetisch so verändert, dass die Spaltung des APP-Proteins durch ein grünes Aufleuchten der Fliege erkannt werden kann. Findet die Spaltung durch die Enzyme statt, leuchten die Fliegen grün. Entfernt man hingegen eines der am Spaltprozess beteiligten Enzyme, führt dies zum Verlust des Leuchtens. Die Wissenschaftler des ZMBH konnten zeigen, dass, obwohl viele Zellen APP besitzen, dieses ausschließlich in Nervenzellen gespalten wird; interessanterweise genau in den Zellen, die auch am meisten von den toxischen Effekten von Abeta in den Alzheimer-Patienten betroffen sind. Demnach muss es einen Kontrollmechanismus geben, der es Nervenzellen erlaubt, APP zu spalten, und in anderen Zellen diese Spaltung verhindert. Nun suchen die Fliegenforscher fieberhaft nach Genen und Proteinen, die an der Kontrolle der Spaltung beteiligt sind, und das grüne Leuchten der Fliegen zum Erlöschen bringen. Diese könnten dann als mögliche Ziele für künftige Therapien gegen Alzheimer dienen.
Michaela Bilic und Kirsten Baumbusch

Rückfragen bitte an
Dr. Michael Schwarz
Pressesprecher der Universität Heidelberg
Tel. 06221 542310, Fax 542317
michael.schwarz@rektorat.uni-heidelberg.de
http://www.uni-heidelberg.de/presse

und
Irene Thewalt
Pressestelle der Universität
Tel. 542311
presse@rektorat.uni-heidelberg.de


Page maintained by Pressestelle der Universität Heidelberg,
presse@rektorat.uni-heidelberg.de.
Copyright © Pressestelle der Universität Heidelberg.

Zurück

Top

Universität | Fakultäten | Einrichtungen | Studium | Forschung und Kooperation
Stellenmarkt | Termine | Intern | Presse | Alumni/Fördervereine | Projekt IMPULSE
Neues im Netz | Kontakt | Suche | Überblick | English