Zebrafische – kleine Helfer liefern wichtige Erkenntnisse

Ein Beitrag von Tina Kouemo

Die Vorgeschichte ist in etwa so: Nach einem langen Weg der Ungewissheit und Verunsicherung über ein Kind, bei dem das Entwicklungsprogramm so überhaupt nicht wie bei anderen Kindern läuft, hatten wir endlich nach fast drei Jahren eine Diagnose: FOXG1-Syndrom.

Das FOXG1-Gen ist für die Gehirnentwicklung zuständig und eine Mutation hat massive Auswirkungen auf das Leben der Betroffenen. Epilepsie, Schlafstörungen, Schluckbeschwerden (was in vielen Fällen eine Magensonde erforderlich macht), kein freies Sitzen, niemals laufen und keine Sprachentwicklung – das sind die Folgen.

Die Hauptaufgabe der Gene ist es, Anweisungen für die Herstellung von Proteinen zu geben. Die DNA besteht aus Komponenten, den sogenannten Nukleotidbasen, die man mit den Buchstaben eines Wortes vergleichen kann. Es müssen die richtigen Nukleotidbasen in der korrekten Reihenfolge angeordnet sein, damit das Gen lesbar ist und das richtige Protein hergestellt werden kann. Kommt es zu einer Mutation, das heißt, fehlt einer dieser Buchstaben oder ist er verdoppelt und somit das Wort falsch geschrieben, wird das Protein fehlerhaft hergestellt oder überhaupt nicht produziert. Eine Lösung hierfür kann eine Gentherapie darstellen. Als Gentherapie bezeichnet man das Einfügen von Nukleinsäuren wie DNA oder RNA in die Körperzellen eines Individuums, damit das richtige Protein hergestellt wird. Für ganz wenige Krankheiten, die eher Probleme „außerhalb des Kopfes“ verursachen, gibt es bereits erste Erfolgsmeldungen. Aber dieser Teil der Forschung steckt noch in den Kinderschuhen.

Anfang Februar besuchte ich Prof. Dr. Corinne Houart am King’s College gemeinsam mit einem FOXG1-Vater aus Köln, um mir ihr Labor mit den Zebrafischen anzuschauen. Corinne Houart gehört zu den anerkanntesten Forscherinnen, wenn es um diese kleinen Tierchen geht. Die Zebrafische haben einen entscheidenden Vorteil: Sie sind durchsichtig, sodass man einen direkten Blick ins Gehirn der Tiere erhält, genau da, wo die Entwicklung stattfindet und das Problem unserer Kinder liegt. Die Zebrafische, die das FOXG1-Syndrom aufweisen, leiden an Schlafstörungen und haben Epilepsie, was ein Teil der Symptome unserer Kinder widerspiegelt. Wenn man forschen möchte, sollte das „Forschungsmaterial“ genau die Symptome der Syndrome abbilden, damit man sich klar darüber wird, welche Symptome durch die Maßnahmen oder in diesem Fall Medikamente gelindert werden können oder hoffentlich ausbleiben. Die meisten Proteine sind bei Fisch und Mensch identisch, wenn man zwei sogenannte N-terminal domains, also spezielle Proteinenden, hinzufügt, was Dr. Houart gelungen ist. Die Neuronen, die für unser Gehirn von großer Bedeutung sind, konnten zum Fluoreszieren angeregt werden – somit kann sehr schnell unter einem speziellen Mikroskop eine Veränderung festgestellt werden.

Zunächst werden Medikamente, die auf kleinen chemischen Molekülen basieren, an den Fischen erforscht. Hier gibt es ein Spektrum von 8000 bis 10.000 bereits zugelassenen Wirkstoffen. Die FOXG1-Fischlarven, die einem vorgeburtlichen Kind entsprechen, werden damit behandelt. Nach fünf Tagen werden die Fische erneut durch einen Scanner geschickt, wobei das Gehirn fotografiert wird. Eine Software vergleicht die Bilder und extrahiert die Fische, bei denen sich die meisten Veränderungen zeigen. In der nächsten Phase des Forschungsprojektes werden die Medikamente ausgesucht, bei denen die Scans die größten Veränderungen im Fischgehirn gezeigt haben. Es erfolgt dann eine Feinjustierung mit den unterschiedlichen Dosierungen. Außerdem werden unterschiedliche Verhaltensweisen der Tiere studiert, beispielsweise ob sich das Schlafverhalten verbessert hat oder aber weniger Anfälle auftreten.

Aufgrund einer Studie, die von der deutschen Humangenetikerin Dr. Diana Mitter im Jahr 2015 erstellt wurde, wissen wir, dass sich die FOXG1-Genmutationen grob in acht Gruppen einteilen lassen. Daher wird es acht unterschiedlich geneditierte FOXG1-Zebrafische geben. Das Ziel unserer Elterninitiative ist es, jedem „Foxy“ helfen zu können. Dafür müssen alle diese Gruppen erforscht werden.

Sicherlich sind wir noch nicht an dem Punkt, an dem es eine Gentherapie für unsere Kinder gibt. Keiner kann vorhersagen, wie lange es dauern wird, bis tatsächlich Kinder damit behandelt werden können. Aber ohne die Entdeckung des Geneditierens gäbe es auch keinen FOXG1-Zebrafisch, den wir zur Erforschung dieser Genmutation und ihrer Folgen dringend brauchen. Ein Erfolg wäre es für mich bereits, wenn man die Gehirnentwicklung beschleunigen und ungeliebte Symptome wie Epilepsie und die Schlafstörungen der Betroffenen lindern könnte. Darüber hinaus hoffe ich, dass noch viel mehr möglich ist, wovon wir heute nur träumen können. Daher möchte ich diesen Artikel mit einem Zitat von Sir Arthur C. Clarke, einem britischen Physiker, enden lassen:
„Die Grenzen des Möglichen lassen sich nur dadurch bestimmen, dass man sich ein wenig über sie hinaus ins Unmögliche wagt.“

Aus aktuellem Anlass:

Philipp, der Mann links im Bild, ist Vater eines FOXG1-Kindes, des jungen, gut gelaunten kleinen Mannes auf dem Roller. Er macht sich mit seinem Freund Ralf, dem gerade fast der Hut geklaut wird, auf einen Roadtrip der besonderen Art. Die beiden möchten mit zwei Vespas von Zürich nach London zum King’s College fahren. Die Fahrt beginnt am 4. September. Von ihrem Weg werden sie unter der Adresse u1k.ch berichten.
„u1k“ steht für „unter 1000“ und ist den etwa 550 „Foxies“ weltweit gewidmet.
Gesammelt wird auf dem Trip für das Zebrafischprojekt in London.

Wir bedanken uns für jeden Betrag, der uns unterstützt.
FOXG1 Deutschland e. V.
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tina@foxg1deutschland.de

Fotoquelle: By_P-v-K_pixelio.de