Wissenschaftlern der Universität München ist es gelungen, artfremde Erbsubstanz in die Zellen von Schweinen einzuschleusen. Bei der Mehrzahl der Tiere war das fremde Gen aktiv und sorgte für eine leuchtend grüne Farbe. Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher im Fachmagazin EMBO reports (Bd.4, Nr. 11 2003).
Die Wissenschaftler um Alexander Pfeifer vom Department für Pharmazie und Eckhard Wolf vom Genzentrum der Ludwig-Maximilians-Universität München nutzten als Vehikel für die fremde Erbsubstanz ein so genanntes Lentivirus, das in Säugerzellen eindringen kann. Als fremde Erbsubstanz wählten sie ein Gen, das für ein grün leuchtendes Protein (GFP) codiert ? ein optimaler Marker im Gewebe.
Die Gruppe um Pfeifer infizierte Schweine-Embryonen im Einzellstadium mit dem Virus. Insgesamt wurden 46 Ferkel geboren. In 32 Tieren und damit 70 Prozent konnte das GFP-Gen nachgewiesen werden. In 30 Schweinen, also 94 Prozent dieser Gruppe, war das Gen auch aktiv. Tatsächlich leuchteten nicht nur alle Gewebe und auch die Keimzellen grün, sondern das Gen wurde sogar an die Nachkommen der Ferkel vererbt.
Das ist ein Schritt voran auf dem Weg zur gezielten Einbringung von Genen und damit verbundenen, erwünschten Eigenschaften in Farmtiere sowie zur Verwendung tierischer Organe zur Transplantation beim Menschen. “Durch gezielte Übertragung von Erbmaterial könnten die Gewebe passend für den jeweiligen menschlichen Empfänger sowie insgesamt immunverträglicher gemacht werden”, so Wolf.
Artfremde Gene, also Abschnitte der Erbsubstanz DNA, konnten bislang nur wenig effizient in die Zellen höherer Säuger eingeschleust werden. Meist wird das Erbmaterial mittels Injektion in Embryonen eingebracht, was aber sehr aufwändig ist und nur eine geringe Erfolgsquote hat.
Viren als Vehikel für die fremden Gene gelten als vielversprechendste Alternative. Sie verfügen über die Fähigkeit, in fremde Zellen einzudringen und bauen dort ihr eigenes Erbmaterial ? ebenso wie die fremden Gene ? in die DNA des infizierten Organismus ein. Diese Methode scheiterte bislang aber oft daran, dass das virale Erbmaterial von den Zellen stillgelegt wird und nicht mehr aktiviert werden kann.
In einem weiteren Experiment testeten die Wissenschaftler, ob es möglich ist, Fremd-DNA nur in bestimmten Geweben des Schweins zu aktivieren. Dazu schleusten sie wieder das GFP-Gen in die Embryonen ein, setzten davor aber ein Stück menschliche DNA, das sonst für die Aktivierung eines Gens in bestimmten Hautzellen zuständig ist. Tatsächlich wurde das GFP-Gen wiederum in allen Geweben der Ferkel nachgewiesen, war aber nur in Hautzellen aktiv.
“Der große Erfolg all dieser Versuche, vor allem bei den Schweinen, kommt auch für uns überraschend”, so Pfeifer. “Wir hoffen jetzt, dass die Methode auch bei einigen anderen Tierarten eingesetzt werden kann. Entsprechende Vorversuche bei Rinderembryonen etwa verliefen sehr vielversprechend.”
idw
