Forschungsquartett | Optogenetik als Therapieansatz

Zelle ein, Zelle aus

01.08.2017

Die Optogenetik ist der neue Superstar der Neurowissenschaft. Durch die Methode können Vorgänge im Gehirn gesteuert werden. Forscher wollen so in Zukunft Blinde heilen, könnten aber auch Gedanken und Gefühle manipulieren.

Optogenetik – Lichtschalter im Gehirn

Die Erwartungen an die Optogenetik sind groß: Wissenschaftler hoffen, mit der Methode künftig Blinde zu heilen und Krankheiten wie Parkinson oder Epilepsie zu behandeln. Dabei ist die Wissenschaft noch sehr jung. Erste Publikationen stammen aus dem Jahr 2002.

Ich kann durch Licht eine Zelle in Gang setzen und das auch bei lebenden Körpern. – Ernst Bamberg, Max-Planck-Institut für Biophysik

Das Verfahren kombiniert Gentechnik mit optischen Technologien. Lichtimpulse aktivieren etwa Zellen im Gehirn. So erhalten Wissenschaftler präzise Einblicke in Nervensysteme von Organismen. Sie können besser verstehen, wie Verschaltungen in unserem Gehirn funktionieren, die menschliches Verhalten, Denken und Fühlen beeinflussen.

Geheimnis liegt in der Alge

Wichtigstes Werkzeug der Forschung sind dabei besonders lichtempfindliche Proteine, wie sie etwa in der Zellmembran von Algen zu finden sind. Werden diese mittels Gentechnik in Nervenzellen eingebaut, wirken sie wie ein Lichtschalter. Dadurch werden nicht nur die Zellen durch Licht ein- und ausgeschaltet, sondern sie setzen auch die Reizübertragung von Zelle zu Zelle in Gang. Das birgt das Potential, bestimmte Vorgänge im Gehirn nicht nur zu beobachten, sondern auch zu steuern.

Therapie-Beginn in Zelle?

Ziel vieler Optogenetiker ist es, die Methode als Therapie für den Menschen einzusetzen. So können Proteine aus Algen möglicherweise Sehkrankheiten heilen, wenn man sie auf der Netzhaut einsetzt. Bei Mäusen funktioniert das bereits. Auch Parkinsonkranken könnte geholfen werden, indem man bestimmte Reizübermittlungen zwischen Zellen auslöst oder blockiert.

Wir wissen aus der Neurochirurgie, dass bestimmte Stimulationen im Gehirn das Verhalten von Patienten beeinflussen können. Das ginge mit der Optogenetik noch viel genauer. – Ernst Bamberg

Vorgänge im Gehirn zu steuern, kann aber auch ethische Grenzen überschreiten. Beispielsweise, wenn Gefühle oder Verhaltensweisen manipuliert werden. detektor.fm-Moderator Christian Bollert hat mit Prof. Dr. Ernst Bamberg über Chancen und Gefahren des Verfahrens gesprochen. Er forscht am Max-Planck-Institut für Biophysik zu Optogenetik in Frankfurt am Main.

Prof. Dr. Ernst BambergBringen wir gesteuerte Ionen-Kanäle in Neuronen ein und lassen die belichten, passiert etwas Erstaunliches: Sie feuern ab!Ernst Bambergforscht am Max-Planck-Institut für Biophysik. 

Redaktion: Hanna Gerwig