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22. November 2011

HIV-Forschung: Ein leuchtendes Beispiel

 Von Marieke Degen
Bei UV-Licht leuchten die genveränderten Katzen grün auf. So wird kontrolliert, ob der Eingriff geklappt hat. Ein leuchtendesBeispiel  Foto: Mayo Clinic

Genetisch veränderte Katzen, die immun gegen eine besondere Form von Aids sind, sollen den Weg zu einer neuartigen HIV-Therapie weisen.

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Nützlicher Eingriff ins Erbgut

Genetisch veränderte Tiere werden meist für Forschungszwecke genutzt. Versehen mit menschlichen Krankheitsgenen dienen sie zum Beispiel als Modellorganismen für Diabetes und Adipositas. Oft sind es Mäuse, bei denen ein Gen eingefügt oder ausgeschaltet wird. Bei ihnen klappt die Genveränderung bereits seit vielen Jahren.
Arzneiwirkstoffe lassen sich ebenfalls durch Eingriffe ins Erbgut von Tieren produzieren. So gibt es Ziegen, die Antithrombin in ihrer Milch bilden. Dabei handelt es sich um ein Eiweiß, das die Blutgerinnung hemmt.
Gentherapien werden ebenfalls an Tieren erprobt. So ist es US-Forschern zum Beispiel gelungen, bei Mäusen und bei einem Affen Muskelschwund zu heilen. Und farbenblinde Äffchen konnten nach einer Gentherapie wieder Rot und Grün unterscheiden.
Viren dienen oft als Vehikel, um die jeweilige Erbgutsequenz in den Organismus zu schleusen. Um Katzen immun gegen FIV zu machen, manipulierten die Forscher jedoch die Keimzellen. Auf diese Weise wird die genetische Veränderung auch an die nachfolgenden Generationen weitergegeben.

Sie sehen aus wie normale Hauskatzen, und sie verhalten sich wie normale Hauskatzen, berichtet Eric Poeschla. Die Tiere seien neugierig und verspielt, und sie würden ziemlich verwöhnt im Versuchstierhaus der Mayo Clinic in Rochester, Minnesota. „Auf den ersten Blick kann man sie wirklich nicht von anderen Katzen unterscheiden“, sagt der Molekularbiologe. Erst bei einer bestimmten Beleuchtung fällt der Unterschied auf: Die Katzen aus Rochester leuchten, wenn man sie unter eine UV-Lampe hält. Eric Poeschla und sein Team haben die Tiere genetisch manipuliert. Sie wollen die Katzen immun gegen Aids machen – und dabei langfristig auch eine Gentherapie für den Menschen entwickeln.

Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass weltweit 34 Millionen Menschen mit dem HI-Virus infiziert sind und dass jedes Jahr zwei Millionen an Aids sterben. „Was aber kaum jemand weiß: Es gibt noch eine zweite Aids-Pandemie: bei Katzen“, sagt Eric Poeschla. Das feline Immundefizienz-Virus, kurz FIV, wütet in Katzenpopulationen auf der ganzen Welt: Hauskatzen sind genauso betroffen wie Luchse, Löwen und Leoparden.

In Deutschland ist etwa jede zwanzigste Katze FIV-positiv. Die Tiere stecken sich gegenseitig über Bissverletzungen an. Das Virus vermehrt sich unter anderem in den T-Helferzellen des Immunsystems – ähnlich wie HIV beim Menschen. Die Immunabwehr wird geschwächt, die meisten Tiere erkranken irgendwann an Katzen-Aids. Sie leiden an Lungenentzündungen, haben Pilzinfektionen im Maul und magern ab, bis sie schließlich sterben. Geheilt werden können sie nicht.

Transgene Katzen

Andere Tierarten, sagt Eric Poeschla, könnten sich aber gut gegen das FIV wehren: Rhesusaffen zum Beispiel. Sie verfügen über bestimmte Proteine in ihrem Körper, sogenannte Restriktionsfaktoren: „Dabei handelt es sich um eine Art schnelle Eingreiftruppe, die viele Viren unschädlich macht, bevor sie sich im Körper vermehren können“, erläutert Poeschla. Und einer dieser Restriktionsfaktoren, im Fachjargon TRIMCyp genannt, hält auch das Katzenvirus in Schach.

Eric Poeschla und seine Kollegen wollten Katzen ebenfalls immun gegen FIV machen. Und so schleusten sie kurzerhand das Rhesusaffen-Gen, das den Bauplan für TRIMCyp enthält, ins Katzenerbgut.

Die Forscher haben sich dazu die Eizelle einer Katze vorgenommen und zwei Gene in das Erbgut eingebaut: Das TRIMCyp-Gen vom Rhesusaffen, und – zur Kontrolle – ein Gen, durch das die Katzen unter UV-Licht grün leuchten. „Auf diese Weise können wir überprüfen, ob die Gene auch wirklich im Erbgut angekommen sind“, sagt Poeschla.

Anschließend wurden die Eizellen künstlich befruchtet und von Katzenleihmüttern ausgetragen. Vor drei Jahren ist die erste Generation transgener Katzen auf die Welt gekommen: Zwei Männchen und ein Weibchen. Zwei der Tiere haben inzwischen selbst Nachwuchs bekommen und die Zusatzgene weitervererbt. Insgesamt toben nun elf transgene Katzen durch das Versuchstierhaus der Mayo Clinic. Posechla: „Sie sind gesund und munter. Die Gene haben sich offenbar nicht auf ihr Wohlbefinden ausgewirkt.“

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