Schwanzlurch-DNA soll Rätsel um nachwachsende Gliedmaßen lösen helfen

Auf seine eigene Art ist der Axolotl, ein mexikanischer Vertreter aus der Familie der Schwanzlurche, ein mächtiges Tier: Schneidet man ihm eines seiner Beine ab, wächst der Kiemen-Kreatur in relativ kurzer Zeit ein neues. Ähnliches gilt für die inneren Organe: Wird ein Teil des Herzens zerstört, entsteht ein frisches. Selbst beim Gehirn zeigt das Tier erstaunliche Regenerationskräfte: Wird eine Hälfte des Nervengewebes entnommen, ist es nach sechs Monaten wieder vollständig. "Man kann eigentlich fast alles mit dem Axolotl anstellen, was ihn nicht sofort umbringt. Er regeneriert sich jedes Mal", sagt Gerald Pao, Postdoc am Salk-Institut für biologische Studien im kalifornischen La Jolla, der die Tierart untersucht.

Diese außergewöhnliche Fähigkeit inspirierten Pao und sein Teammitglied Wei Zhu, sich die DNA des Axolotl näher anzusehen. Trotz jahrzehntelanger Forschung an der Art war bislang nur wenig über ihr Genom bekannt. Das änderte sich im vergangenen Jahr, als Pao und Zhu eine kostenlose Gensequenzierung mit einer Milliarde Basen bei einem internationalen Wettbewerb des deutschen Forschungsunternehmen Roche Applied Science gewannen. Die Daten sind nun verfügbar und die Wissenschaft kann endlich damit beginnen, nach den genetischen Programmen zu suchen, die den Axolotl ihre einzigartige Regenerationsfähigkeit gibt, berichtet das Technologiemagazin Technology Review in seiner Online-Ausgabe.

Um die Bereiche des Axolotl-Genoms aufzufinden, die mit der Regeneration in Verbindung stehen, sequenzierten die Forscher Gene, die besonders während des Regenerationsprozesses aktiv sind. Insgesamt ergaben sich 10.000 interessante Kandidaten. Rund 9000 davon scheinen auch menschliche Versionen zu haben. Doch es gibt auch noch einige Tausend DNA-Abschnitte, die nicht an bekannte Gene erinnern. "Wir denken, dass viele davon Gene sind, die ganz speziell bei dieser Tierart vorkommen, um beim Prozess der Regeneration zu helfen", meint Randal Voss, Biologe an der University of Kentucky, der ebenfalls an dem Projekt arbeitet.

Die Forscher sind nun in der Planungsphase für einen Gen-Chip, der speziell auf die bereits entdeckten Genkandidaten zugeschnitten ist. Damit soll exakt feststellbar sein, an welchem Punkt während der Regeneration welche Gene aktiviert werden. Das Team entwickelt außerdem molekulare Werkzeuge, die es später erlauben sollen, weniger interessante Gene auszuschalten. Großes Ziel ist es, herauszufinden, ob sich Abläufe beim Axolotl zumindest theoretisch auch bei anderen Tierarten und letztlich beim Menschen einleiten lassen. Sollte die Fähigkeit zur Regeneration auch in den Genen von Säugetieren stecken, wären nachwachsende Organe und Gliedmaßen eines Tages vielleicht auch bei uns denkbar.

Mehr zum Thema in Technology Review online: