Die Knock-Out-Mausmethode
Durch das gezielte Ausschalten von Genen ließ sich die Rolle zahlreicher Gene bei der embryonalen Entwicklung, der Physiologie bei Erwachsenen sowie bei Alterungsprozessen und Krankheiten klären. Bis heute wurden mehr als zehntausend Mäusegene - etwa die Hälfte aller Gene des Genoms von Säugetieren - bestimmt. In naher Zukunft sollen sämtliche Gene mit sogenannten Knock-out-Mäusen bestimmbar sein.
Die Erbinformation, welche die Entwicklung und Funktionsabläufe im Körper ein Leben lang bestimmt, liegt in der DNA. Die DNA ist in Chromosomen aufgeteilt, die paarweise auftreten, von denen jeweils eines vom Vater und der Mutter ererbt werden. Der Austausch von DNA-Sequenzen (DNA-Rekombination) innerhalb solcher Chromosomenpaare sorgt für genetische Vielfalt innerhalb der Bevölkerung.
Mario Capecchi and Oliver Smithies hatten beide die Vorstellung, dass mit dem Prinzip der künstlichen DNA-Rekombination die Gene in Säugetierzellen speziell verändert werden könnten. Capecchi demonstrierte, dass defekte Gene innerhalb einer Zelle durch sogenannte homologe Rekombination durch eingefügtes DNA-Material repariert werden können.
Smithies versuchte anfangs, mutierte Gene in menschlichen Zellen zu reparieren. Er glaubte, dass bestimmte ererbte Blutkrankheiten durch Behandlung der krankheitsauslösenden Mutationen in Knochenmarksstammzellen behandelt werden könnten. Während dieser Versuche entdeckte er, dass körpereigene Gene unabhängig von ihrer Funktion ausgeschaltet werden können. Dies legte den Schluss nahe, dass alle Gene auf diese Weise verändert werden können.
Evans schließlich entwickelte das Mäusemodell weiter, sodass es auf menschliche Krankheiten anwendbar wurde. Er erstellte verschiedene Modelle für die Erbkrankheit Mukoviszidose und untersuchte den Krankheitsmechanismus, um daran die Auswirkungen gentherapeutischer Maßnahmen zu messen.
Krankheiten verstehen
Die ersten Berichte über die sogenannte homologe Rekombination embryonaler Stammzellen zur Schaffung von "Knock-Out-Mäusen", bei denen einzelne Gene gezielt ausgeschaltet wurden, erschienen 1989. Heute profitieren nahezu alle Gebiete der Biomedizin von den bahnbrechenden Entdeckungen der drei Wissenschaftler - von der Grundlagenforschung bis zur Entwicklung neuer Behandlungsmöglichkeiten.
Mittels der Genausschaltung am Mäusemodell lassen sich inzwischen die Abläufe von rund 500 verschiedenen Krankheiten beim Menschen, darunter Herzkreislauf- sowie neurologische Erkrankungen ebenso wie Diabetes und Krebs darstellen.
Der Auszeichnung ist mit rund 1,1 Millionen Euro dotiert.
Medizin-Nobelpreis 2007 geht an Forscher-Trio aus USA und Großbritannien
Pioniere der Stammzellforschung
Der Nobelpreis für Medizin geht in diesem Jahr an die beiden amerikanischen Forscher Mario R. Capecchi und Oliver Smithies sowie den britischen Wissenschaftler Sir Martin J. Evans. Sie erhalten die Auszeichnung für ihre Arbeiten zur Genmodifikation bei Mäusen durch Nutzung embryonaler Stammzellen, wie das Karolinska-Institut am Montag in Stockholm mitteilte. An den sogenannten Knock-Out-Mäusen hätten sie erforscht, wie man Gene gezielt ausschalten kann, um deren Funktion zu ermitteln.
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