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FR-Aktion Zebrafisch im Dienst der Forschung

Am Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim steht ein Fisch im Mittelpunkt, der Gene trägt, die beim Menschen Krankheiten auslösen können. FR-Leser können dort eine Führung mitmachen.

Kerckhoff Institut
„Genetik der Entwicklung“ – Doktorandin Giulia Boezio (r.) und Praktikantin Marleen Reis beim Pipettieren. Foto: Renate Hoyer

Im Max-Planck-Institut (MPI) für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim setzen die Wissenschaftler ihre Hoffnung auf ein kleines Wesen. Gerade mal zwei bis vier Zentimeter ist der Zebrafisch groß, ein Süßwasserfisch mit blauen und weißlich-silbernen Längsstreifen, der es als wissenschaftlicher Proband weit gebracht hat. Er sei „weltweit das Haustier der Entwicklungsbiologen“, sagt der Sprecher des MPI in Bad Nauheim, Matthias Heil. Das zeigt sich im Labor der Abteilung III („Genetik der Entwicklung“).

Zwei Wissenschaftlerinnen füllen an diesem Morgen eine Flüssigkeit mit winzigen Eiern des Fischs in Reagenzgläschen. Die 55 Mitarbeiter starke Abteilung unter der Leitung von Professor Didier Stanier will herausfinden, wann bestimmte Gene bei der Entwicklung des Fisch-embryos aktiv sind und was passiert, wenn ein Gen fehlt. In einem dunklen Nebenraum des Labors versuchen die Forscher das dann mit moderner Technik sichtbar zu machen.

Hier surren Rechner und stehen teure Mikroskope, jedes eine Million Euro teuer. Auf einem Computer-Bildschirm ist die dreidimensionale Rekonstruktion eines Zebrafisch-Herzens zu sehen. Das Gebilde leuchtet in bunten Farben. Die Wissenschaftler wollen wissen, ob das Herz anders aussieht, wenn ein bestimmtes Gen fehlt.

Technik im Wert von mehreren Millionen Euro steht in dem Raum, der eine Station der FR-Führung durch das MPI am 12. Juli sein wird. Seit 2007 steht der Zebrafisch in Bad Nauheim nun schon in den Diensten der Forschung. Am Institut hält man das kleine Tier für sehr geeignet: Rund 70 Prozent seiner Gene kommen laut MPI in ähnlicher Form auch beim Menschen vor. Über 80 Prozent der bislang bekannten Gene, die beim Menschen Krankheiten auslösen können, gibt es auch im Fisch.

Wissenschaftler des MPI in Bad Nauheim machen dank des Zebrafischs immer wieder beeindruckende Entdeckungen: So beobachteten sie an Fischlarven mit geschädigtem Herzmuskel schon vor vier Jahren, dass Muskelzellen aus dem unbeschädigten Vorhof in die Herzkammer einwandern und sich in Herzkammerzellen umwandeln. Sie helfen dem Herzmuskel dadurch, sich zu regenerieren. „Wenn es gelänge, mit Hilfe einer Gentherapie eine derartige Umwandlung von Zellen zu stimulieren, könnten die Selbstheilungskräfte des Herzens gestärkt werden“, heißt es beim MPI.

Beliebt ist der kleine Fisch in der Wissenschaft aber auch deshalb, weil er einfach zu halten ist und sich zügig vermehrt. Das lässt sich im Keller beobachten. 7000 Becken stehen hier. Bei der Führung kann man sie sehen. In ihnen flitzen die Fische umher, während der Futterroboter an den Behältern vorbei langsam seine Bahnen zieht. Mehrere Dutzend Fische sind in jedem Becken.

Bei den grünlichen Wassermolchen geht es etwas ruhiger zu. Manche leben in Terrarien, andere sind in Aquarien unterwegs. „Wenn sie geschlechtsreif sind, neigen sie zu mehr Wasser“, sagt Heil. Sie schweben regelrecht durch das Wasser. Wie der Zebrafisch besitzt auch der Wassermolch außergewöhnliche Fähigkeiten. Er kann nicht nur komplette Gliedmaßen nach einer Amputation regenerieren, sondern er schafft es, Teile des zentralen Nervensystems sowie das Herz nach einer Amputation oder Schädigung wiederherzustellen. Der Notophthalmus viridescens, so der lateinische Name, ist ein Meister der Regeneration.

Empfehlenswert ist ein Besuch im MPI aber nicht nur für Menschen, die sich für Medizin und Tiere interessieren. Wer gerne Architektur betrachtet, dürfte im gut 200 Meter entfernten Altbau seine Freude haben. Über dem Eingang weist der Schriftzug „W. G. Kerckhoff-Institut“ auf die Ursprünge des MPI für Herz- und Lungenforschung hin, gab der deutschstämmige Amerikaner William G. Kerckhoff doch Ende der 1920er Jahre den Anstoß zur Gründung einer Stiftung für die Erforschung von Herzkrankheiten. Seine Witwe setzte das später in die Tat um.

Eine der vier Abteilungen („Entwicklung und Umbau der Lunge“) hat hier immer noch ihren Sitz. Das MPI lässt das imposante Gebäude seit Ende 2011 im Innern sanieren. Über Jahrzehnte sei da nichts gemacht worden, sagt Matthias Heil. Mehr als 13 Millionen Euro investiert das Institut. Technik, Heizung, Rohre, Wände, Böden, Brandschutz – fast alles musste erneuert werden und das während des laufenden Betriebs. Saniert ist bereits die stattliche, mit Marmor ausgekleidete Eingangshalle. Bis Ende 2017 soll außer dem einstigen Hörsaal alles fertig sein.

Bis Letzterer vollendet ist, werden laut Heil wohl noch einige Jahren vergehen. Wer weiß, ob die Forscher dann noch auf Zebrafische und Wassermolche setzen oder den beiden dann schon andere Versuchstiere den Rang abgelaufen haben.

Lesen Sie mehr zum Thema in unserem Dossier Ferien zu Hause

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