Muskulöse Mäuse

Das Ausknipsen eines bestimmten Molekülschalters könnte eine neue Chance für die Behandlung von Muskelschwund-Erkrankungen und Diabetes bedeuten. Der Therapieansatz dürfte allerdings auch Gendoper brennend interessieren.

Forscher aus der Schweiz und der USA haben bei genetischen Versuchen mit Tieren Mäuse mit leistungsfähigeren Muskeln geschaffen. Die Wissenschaftler von der Universität Lausanne, der Eidgenössischen Technische Hochschule Lausanne (EPFL) und dem kalifornischen Salk Institute in La Jolla steigerten zudem in einem weiteren Experiment die Empfindlichkeit der Nager für das Blutzucker-abbauende Hormon Insulin. Die Ergebnisse veröffentlichten sie im Fachjournal Cell. Die Erkenntnisse könnte eine neue Chance für die Behandlung von Muskelschwund-Erkrankungen und Diabetes bedeuten. Es dürfte allerdings auch potenzielle Gendoper brennend interessieren.

Im Fokus beider Experimente stand das Schaltermolekül NCoR1, das ähnlich wie ein Dimmer funktioniert: es regelt die Produktion bestimmter Steuermoleküle in den Zellen herunter. Diese Moleküle wiederum steuern die Aktivität von verschiedenen Genen – sind also die Steuermoleküle gedimmt, wirkt sich das auch auf die Aktivität der untergeordneten Gene aus.

Knipsten nun die Forscher das NCoR1 in den Fettzellen von Mäusen auf gentechnischem Wege aus, wurden die Mäuse zwar korpulent, doch ihre Fettzellen waren nun viel empfindlicher für Insulin. Und nicht nur sie: derselbe Effekt trat auch in Muskel- und Leberzellen auf. Da bei einer Hauptform von Diabetes (Typ 2) die Zellrezeptoren für Insulin sozusagen abgestumpft sind und nicht mehr auf das Hormon reagieren, könnten diese Ergebnisse sehr wichtig für die Entwicklung neuer Medikamente gegen die Erkrankung sein. Da die Insulinresistenz einer der Risikofaktoren für koronare Herzkrankheiten ist, hätte eine auf NCoR1 abzielende Therapie also weitreichende Auswirkungen auf die Gesundheit.

Es gibt zwar schon Diabetes-Medikamente, die ebenfalls die Rezeptorempfindlichkeit für Insulin steigern sollen; doch diese so genannten Thiazolidindione haben oft schwere Nebenwirkungen und führen zum Beispiel zu Leberentzündung, Leberversagen und sogar Herzversagen. Einige wurden deshalb bereits schon vom Markt genommen. In den Mäuseversuchen der Schweizer und US-Forscher trat keiner dieser schädlichen Nebeneffekte auf. NCoR1 sei ein gutes Ziel, weil seine Aufgabe spezifischer als die bisherige Medikamenten-Ziele ist, sagte Jerrold Olefsky von der University of California in San Diego, der die Fett-Studie geleitet hat.

In Muskelgewebe hatte das Ausknipsen des NCoR1-Schalters einen gänzlich anderen Effekt: Die Muskelzellen bildeten mehr energieproduzierende Kraftwerken (Mitochondrien) und die Tiere insgesamt massivere Muskel. Die Ausdauer der Nager erhöhte sich dadurch enorm, sie konnten doppelt so weite Strecken zurücklegen wie nicht genmanipulierte Artgenossen. Bei Fadenwürmern ließen sich mit derselben Methode Muskelkraft und Ausdauer ebenfalls steigern – was den Schluss nahelegt, dass das Verfahren auch bei anderen Tieren funktionieren dürfte.

Die Forscher hoffen, dass mit diesem Ansatz später einmal verschiedene Muskelschwund-Arten behandelt werden könnten, zum Beispiel den Muskelabbau bei älteren Menschen, zum anderen erblich bedingte Muskelschwächen. Sollte sich derselbe Effekte tatsächlich beim Menschen belegen lassen, dürfte das allerdings auch Athleten und Mediziner mit krimineller Energie anlocken. "Die Antidoping-Agenturen müssten dann darauf achten, dass diese Behandlungen nicht auf illegale Weise angewandt werden", warnt Professor Johan Auwerx von der EPFL, der die Muskel-Studie geleitet hat.

Gendoping ist keine Zukunftsvision mehr: Wie Technology Review 2010 berichtete, hat die internationale Antidoping-Agentur WADA diese Form der Leistungssteigerung bereits auf dem Schirm. Grund dafür sind Fälle wie die des deutschen Leichtathletik-Trainers Thomas Springstein, der sich 2006 bei einem zwielichtigen Sportmediziner aus den Niederlanden um ein neuartiges Präparat namens Repoxygen bemühte. Das Medikament enthielt gentechnisch veränderte Viren, die mit dem Epo-Gen beladen waren. Daraus entsteht das Hormon Erythropoetin, das die Zahl der Sauerstoff transportierenden roten Blutkörperchen im Blut und damit die Ausdauer steigert. Repoxygen wurde ursprünglich für Menschen mit Nierenversagen entwickelt, deren Epo-Produktion schlecht funktioniert – doch es weckte rasch auch bei Sportlern Begehrlichkeiten.

Deshalb lässt die WADA bereits Nachweistests entwickeln, um solche genetischen Manipulationen aufdecken zu können. Die ersten Untersuchungsmethoden sollen bereits nächstes Jahr bei der Sommerolympiade in London zum Einsatz kommen. Wissenschaftler durchforsten inzwischen sogar vorsorglich wissenschaftliche Publikationen nach – ursprünglich therapeutischen – Ansätzen, die für Gendoping missbraucht werden könnten, und arbeiten an Tests, die jedwede Manipulation am menschlichen Erbgut aufdecken sollen. (vsz)