Autoimmunerkrankungen: Neue Bausteine im Gen-Puzzle

Mit DNA-Chips Diabetes oder Rheuma erforschen

Wissenschaftler der Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (GBF) haben Gene identifiziert, die bei einer Fehlfunktion Autoimmunkrankheiten oder Allergien mit verursachen. Die Ergebnisse können Hinweise auf neue Therapien gegen diese Krankheiten liefern, bei denen das Immunsystem den eigenen Körper angreift.

Hat sich ein Mensch mit Viren oder Bakterien infiziert, verteidigt ihn sein Immunsystem. Dabei kommen so genannte T-Zellen zum Einsatz. In ihnen muss eine Vielzahl von Genen zur richtigen Zeit ein- und wieder ausgeschaltet werden, damit die Abwehr erfolgreich ist. Ist das Zusammenspiel dieser Gene gestört, wenden sich die T-Zellen unter Umständen nicht nur gegen die Erreger, sondern auch gegen körpereigenes Gewebe. Es kommt zu einer Autoimmunkrankheit. Dr. Jan Buer, Leiter der Nachwuchsforschergruppe "Mucosale Immunität", sieht in den Ergebnissen vor allem einen medizinischen Nutzen: "Wenn wir diese Zusammenhänge kennen, lassen sich damit langfristig neue Medikamente für Erkrankungen wie Typ-1 Diabetes, Multiple Sklerose, Rheumatoide Arthritis oder Asthma entwickeln. Wir erhalten Hinweise, an welcher Stelle ein potenzieller Wirkstoff ansetzen muss, um diese Erkrankungen zu bekämpfen."

Möglich wurde die Identifikation der Gene durch die DNA-Chip-Technologie. Mit diesem modernen Verfahren lässt sich die Aktivität von bis zu 12.000 Genen gleichzeitig bestimmen. Dabei arbeiteten die Wissenschaftler mit Extrakten aus T-Zellen. Sie enthalten RNA-Moleküle, die als Botenstoffe die Umsetzung der Erbinformation in Proteine vermitteln und daher ein Abbild der Genaktivität sind. Nach entsprechender Aufbereitung werden die Extrakte auf den DNA-Chip gegeben, der die Größe einer Briefmarke hat. Auf seiner Oberfläche befinden sich über 500.000 kurze, künstlich hergestellte DNA-Bruchstücke aus der Erbsubstanz. Die Bruchstücke verhalten sich zu den RNA-Molekülen wie das Schloss zum Schlüssel: Jeweils ein bestimmtes RNA-Molekül verbindet sich mit einem bestimmten DNA-Bruchstück auf dem Chip. Optische Verfahren machen im Anschluss sichtbar, welche Gene aktiv sind. Durch den Vergleich von gesunden mit fehlgesteuerten T-Zellen lassen sich dann die Gene identifizieren, die für den Krankheitsverlauf wichtig sind.

Ihr DNA-Chip-Labor hat die GBF seit Beginn dieses Jahres modernisiert und ausgebaut. Mit der neuen, 600.000 Mark teuren Anlage stellt die GBF eine wesentliche Ressource für das nationale Genomforschungsnetz zur Verfügung, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung Ende März eingerichtet wurde.