Down-Syndrom stillgelegt

Wien. Ein gesundes Kind zur Welt zu bringen, ist der große Wunsch aller werdenden Eltern. Doch immer wieder kommt es vor, dass so manch Schwangere mit der Diagnose Down-Syndrom oder Trisomie 21 konfrontiert wird. Die Pränataldiagnostik macht es zwar möglich, diese Chromosomenmutation früh zu erkennen. Doch was tun, wenn der Test positiv ausfällt?

Vielleicht werden sich in ferner Zukunft Betroffene diese in jeder Hinsicht ethisch schwierige Frage gar nicht mehr stellen müssen. Denn Forschern ist es im Labor gelungen, dieses überzählige Chromosom, das den Zellstoffwechsel gehörig durcheinander bringt, auszuschalten.

Im Normalfall enthalten Eizelle und Spermium je 23 Chromosomen. Also bekommt ein Kind jeden dieser unterschiedlich großen Bausteine zweimal. Doch manchmal kommt es eben vor, dass Eizellen entstehen, die ein bestimmtes Chromosom nicht nur einmal, sondern zweimal enthalten. Das Kind erhält davon also dann drei Stück. Passiert das bei Nummer 21, dem kleinsten Chromosom des Erbguts, spricht man von Trisomie 21 oder Down-Syndrom.

Diese Erbgutveränderung sorgt beim Menschen nicht nur für gewisse Besonderheiten im Aussehen, wie etwa leicht schräg stehende mandelförmige Augen in größerem Abstand, ein rundliches Gesicht oder eine flache, breite Nasenwurzel. Begleitet ist das Down-Syndrom von einer langsameren körperlichen Entwicklung und geistigen Behinderung. Außerdem leiden die Betroffenen häufiger an angeborenen Herzfehlern oder Magen-Darmstörungen.

In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Nature" beschreibt das Genetikerteam um Jun Jiang von der Universität Massachusetts in Worcester, wie es die dritte Kopie des Chromosoms 21 in menschlichen Zellen außer Gefecht setzte.

Die Wissenschafter arbeiteten mit sogenannten induziert pluripotenten Stammzellen. Diese entstehen aus adulten Stammzellen, die gentechnisch in eine Art embryonalen Zustand zurückversetzt werden. Im vorliegenden Fall stammte das Material aus Hautzellen eines Spenders mit Down-Syndrom.

Xist-Gen der Clou

Für ihr Experiment nutzten die Forscher ein Prinzip, das in den Zellen weiblicher Säugetiere wirkt. Während männliche Säugetiere nämlich die Geschlechtschromosomen XY tragen, besitzen Weibchen zwei X-Bausteine. Mithilfe des sogenannten Xist-Gens schaltet sich eines davon weitgehend aus. Im Labor fügten die Genetiker dieses Xist-Gen in eine der Kopien des Chromosoms 21 ein. Dieses machte den überzähligen Baustein in der Petrischale handlungsunfähig.

"Wir hoffen, dass unser Grundlagennachweis spannende Wege weist, das Down-Syndrom neu zu untersuchen", erklärte die beteiligte Zell- und Entwicklungsbiologin Jeanne Lawrence. Denn "die Beeinflussung von hunderten von Genen auf einem ganzen überzähligen Chromosom war bisher nicht machbar", betont die Forscherin.

Mäuse der nächste Weg

Die Technik ermöglicht nun, genauer zu erforschen, was die dritte Kopie in den Zellen bewirkt. Jetzt können Zelllinien eines Spenders direkt miteinander verglichen werden. Nämlich jene mit aktivem und jene mit ausgeschaltetem dritten Chromosom 21.

Allerdings sind noch viele Jahre der Forschung erforderlich, bis es zu einer Therapiemöglichkeit kommen könnte. Als nächster Schritt ist geplant, die Methode an Mäusen weiter zu erforschen. Die Wissenschafter sehen darin aber eine Chance für Millionen Betroffene weltweit.