Mit einem neuen bildgebenden Verfahren, der “Magnetresonanzmikroskopie” (MRM), ist es amerikanischen Wissenschaftlern gelungen, dreidimensionale Ganzkörper-Scans von Mäusen zu erzeugen. Die dabei erzielte Auflösung übertrifft die Leistung der bisherigen Technik um das 250-Tausendfache. Damit steht ein neues Analyseverfahren zur Verfügung, mit dem nachgewiesen werden kann, welche Auswirkungen einzelne Gene auf den Gesamtorganismus von Versuchstieren haben. Die Wissenschaftler der Duke University in Durham veröffentlichen ihre Methode in der Zeitschrift “Radiology” (Ausgabe vom 1. März).
Wir glauben, dass wir ein sehr effektives Werkzeug für Molekularbiologen, Toxikologen und Pathologen entwickelt haben ? eben für alle Wissenschaftler, die mit Mausmodellen arbeiten, sagt Allan Johnson, Direktor des Duke Center for In Vivo Microscopy. Als Modellorganismen für die Erforschung verschiedener Krankheiten des Menschen spielen Mäuse, die gezielt genetisch verändert werden, eine zunehmend wichtige Rolle. Ein Vergleich von Ganzkörper-Scans zwischen genetisch veränderten und normalen Tieren ermöglicht es, auch unvermutete Auswirkungen eines fehlenden, veränderten oder zusätzlichen Gens zu erkennen. Vom Körper einer vollständig digitalisierten Maus lassen sich computergesteuert beliebige Schnitte erstellen. Das erlaubt die Analyse einzelner Organe bis zu einer Auflösung von 25 Mikrometern. Es sei möglich, durch dreidimensionale Bilder von Organen gewissermaßen “hindurchzufliegen”, um ihre Struktur zu erkunden, so Johnson.
Seine Arbeitsgruppe demonstrierte die neue Technik am Beispiel einer Maus, der das Gen für das Enzym Uricase fehlte. “Bei unseren Uricase-Knockout-Mäusen haben wir Tumoren an Stellen gefunden, an denen wir keine erwartet hätten”, sagt Johnson. Geplant ist, einen elektronischen MRM-Bildatlas zu erstellen, in dem die wichtigsten Stämme von Labormäusen aufgenommen werden sollen. Jeder Forscher könnte dann seine genetisch veränderten Tiere mit der jeweiligen Normalform aus dem Katalog vergleichen.
Wie beim Magnetresonanz-Bildgebungsverfahren (MRI), das beim Menschen zur Diagnostik eingesetzt wird, werden beim MRM die Mäuse starken aber ungefährlichen Magnetfeldern ausgesetzt. Die gleichzeitige Bestrahlung hat in den verschiedenen Geweben unterschiedliche Auswirkungen, die von Sensoren erfasst und durch Bildverarbeitungsprogramme ausgewertet werden. Einzelheiten der Technologie wollen die Forscher in der Juniausgabe des Journal of Magnetic Resonance Imaging veröffentlichen.
Joachim Czichos
