Forschende der Brown University in Providence, Rhode Island, haben Änderungen der Genaktivität entdeckt, die wachsenden Nervenfasern den Weg durch das Rückenmark weisen. Die Universität stellte am 16. September eine PNAS-Studie vor, die diese Veränderungen in Nervenzellen mit der Steuerung ihrer wachsenden Axone verknüpft. Die Ergebnisse betreffen die Entwicklung von Mäusen und belegen keine erprobte Behandlung für Menschen.
Axone verbinden Nervenzellen mit anderen Zellen. Das Team untersuchte kommissurale Neuronen, die beide Seiten des Nervensystems verknüpfen. Ihre Axone ändern beim Überqueren der Rückenmarksmitte deutlich die Richtung. Das ermöglicht Untersuchungen darüber, wie wachsende Fasern an Zwischenstationen ihren Kurs wechseln.
Laut Brown isolierte das Labor von Alexander Jaworski diese Neuronen mit einem eigens entwickelten genetischen Werkzeug in vier Entwicklungsstadien. Die RNA-Sequenzierung einzelner Zellen zeigte anschließend, welche Gene aktiv waren. So verglich das Team die Genaktivität während der Zellentwicklung und des weiteren Axonwachstums.
Die Analyse verknüpfte das Überqueren der Mittellinie mit einer umfassenden Änderung der Genexpression. An den Axonspitzen erschienen andere Leitmoleküle, die das Wachstum zur nächsten Zwischenstation lenkten. Laut Universität ergänzt dieser Befund das Verständnis der Wegfindung an der wachsenden Spitze um eine Rolle der Genregulation im Zellkörper.
Die Arbeit lieferte zudem Genexpressionsdaten für mehr als 12.000 Neuronen in verschiedenen Entwicklungsstadien. Brown zufolge könnte dieser Atlas weitere Rückenmarksforschung unterstützen. Da die Studie die normale Entwicklung untersucht, belegt sie nicht, dass derselbe Ansatz verletzte Nerven bei Erwachsenen repariert oder Bewegungsfähigkeit wiederherstellt.
Jaworski erklärte, die Entdeckung könne helfen, die richtige Wegfindung nachwachsender Axone nach Rückenmarksverletzungen oder Schlaganfällen zu untersuchen. Wie Gruppen von Genen zusammenwirken, bleibt eine offene Forschungsfrage. Brown nannte die US-Gesundheitsforschungsbehörde NIH und das eigene Carney Institute for Brain Science als Förderer.
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