JAHRESBERICHT 2000/2001 - Fritz Thyssen Stiftung

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MEDIZIN UND NATURWISSENSCHAFTEN
Gewebe wandern (Migration), ein Vorgang, der wie die gesamte
Embryonalentwicklung von Genen gesteuert wird. Störungen der
Nervenzellmigration führen zu anormalen Anordnungen von Nervenzellen
im Gehirn, die sich – soweit sie nicht schon vor der Geburt
tödlich wirken – in Form schwerer Krankheitsbilder äußern, u. a. als
Epilepsie.
Die Entstehung eines Typs solcher anormaler Anordnungen, der sog.
Bandheterotopien, wurde kürzlich mit Mutationen in einem Gen namens
doublecortin in Verbindung gebracht. Das Produkt dieses
Gens, ein Protein namens DCX, ist ersten Befunden zufolge in den
Zellen mit den Mikrotubuli assoziiert, diese Strukturen sind an Bewegungen
der Zellen beteiligt. Wie DCX die Nervenzellmigration im
einzelnen beeinfluSSt, ist jedoch nicht bekannt.
Ziel des Projekts ist deshalb, die Rolle von DCX bei der Migration der
Nervenzellvorläufer genauer zu untersuchen. Der Regensburger Arbeitsgruppe
stehen zu diesem Zweck sowohl gentechnisch hergestellte,
unveränderte als auch mutierte, beliebig manipulierbare Formen
von doublecortin sowie mehrere Zellkultursysteme zur Verfügung.
Die verschiedenen genetischen Konstrukte sollen zunächst in
Nerven-Vorläuferzellen eingeschleust und zur Bildung ihrer jeweiligen
normalen bzw. veränderten Produkte veranlasst werden; durch
Beobachtung des Verhaltens der so veränderten Zellen in Zellkulturen
und in Ratten, denen Sie implantiert werden, sollen dann folgende
Fragen beantwortet werden:
– Führt die völlige Ausschaltung von doublecortin zu Migrationsstörungen?
– Führen die Mutationen von doublecortin, die man bei Patienten
mit den fraglichen Krankheiten gefunden hat, zu Migrationsstörungen?
– Beeinflussen die pathogenen Mutationen die Assoziation von
DCX mit den Mikrotubuli?
Für das Projekt „Elucidation of Molecular Pathways Involved in Abnormal
and Normal Human Brain Development“ wurde Dr. O. Reiner,
Department of Molecular Genetics, The Weizmann Institute of
Science, Israel (Rehovot), eine Sachbeihilfe bewilligt.
Wenn während der Embryonalentwicklung des Menschen das Gehirn
entsteht, müssen die Nervenzellen sich vermehren und im Embryo
über weite Strecken an ihren späteren Platz wandern. Läuft dieser
Vorgang nicht ordnungsgemäß ab, entstehen Fehlbildungen, im
schlimmsten Fall die sog. Lissenzephalie, eine schwere Erkrankung
des Gehirns. Die komplizierten Entwicklungsabläufe, die bisher
noch kaum aufgeklärt sind, werden durch eine ganze Reihe von Genen
gesteuert. In den letzten Jahren wurden mehrere Gene gefunden,
die bei der Lissenzephalie mutiert sind und demnach für die
Steuerung der Gehirnentwicklung von Bedeutung sein dürften. Zwei
dieser Gene namens LIS1 und Doublecortin sind Gegenstand der Un-
Gehirnentwicklung