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Heile, heile Genchen

Wir haben eine Arbeit im Europäischen Journal für Immunologie veröffentlicht. Die Geschichte hinter der Entschlüsselung der Funktion des Gens Nmes1 erfahrt ihr hier.

Generation Werkzeugkasten

Stellt euch vor, ihr besitzt einen Werkzeugkasten, aber ihr habt keine Ahnung, wofür die einzelnen Teile zu gebrauchen sind. Sie könnten euch eine nützliche Hilfe sein, aber ihr könntet euch auch damit verletzen, wenn ihr die Werkzeuge nicht richtig verwendet. Diese Situation ist vergleichbar mit der Welt der Gene in unserem Körper. Gene sind Teile unseres Erbguts. Genau wie die Teile unseres geheimnisvollen Werkzeugkastens birgt jedes Gen Geheimnisse über unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden. In der Grundlagenforschung sind wir wie Detektive, die die Geheimnisse dieser Gene lüften, um zu verstehen, wie sie unser Leben beeinflussen. Bei manchen Genen haben wir bereits gut verstanden, wie sie funktionieren. Das Insulin-Gen ist etwa ein nützliches Werkzeug, um unseren Blutzuckerspiegel zu senken. Allerdings besitzt jeder Mensch etwa 25.000 Gene und bisher sind viele dieser Erbgut-Teile noch gänzlich unbekannt.

Entdeckungsreise im Darm

Ein solches "geheimnisvolles Werkzeug" ist das Nmes1-Gen. Der Name wirkt etwas kryptisch. Die Abkürzung steht für: Normal Mucosa of Esophagus-Specific gene 1. Das wiederum ist Englisch und bedeutet soviel wie: Spezifisches Gen Nummer 1 der normalen Schleimhaut der Speiseröhre. Der Name entstammt der Entdeckungsgeschichte. Denn das Gen wurde erstmals in der Fachliteratur im Jahr 2002 beschrieben, als das Erbgut von Gewebeproben der Schleimhaut der Speiseröhre untersucht wurden. Mit der Entdeckung des Werkzeugs war es noch nicht getan. Denn die Wissenschaft wusste noch nicht, warum Nmes1 in der Schleimhaut gebraucht wurde. Und genau das wollten wir herausfinden. Mit „wir“ meine ich in dem Fall meine wunderbare Kollegin, Dr. Lidia Bosurgi, die das Projekt initiiert und geleitet hat, sowie Madeleine Hamley und Stephanie Leyk, die die Hauptarbeit gemeinsam durchgeführt haben.

In unserer Arbeit haben wir die bisher unbekannte Rolle von Nmes1 als Werkzeug im Heilungsprozess unseres Körpers aufgedeckt.

Stellt euch Nmes1 als ein Spezialgerät in unseren Körperzellen vor, mit dem die Schleimhaut im Darm repariert werden kann, wenn sie beschädigt ist. Wir fanden heraus, dass Nmes1 wie ein Hauptschalter funktioniert, der steuert, wie die Immunzellen unseres Körpers auf Wundheilungssignale reagieren.

Aus das Gen in der Maus

Eine Möglichkeit, mehr über die Funktion eines unbekannten Gens zu erfahren, ist, es wegzunehmen und zu schauen, was passiert. Wir haben Experimente an Mäusen durchgeführt und dabei einige faszinierende Dinge entdeckt. Wenn das Nmes1-Gen bei Mäusen nicht vorhanden war, war ihre Fähigkeit, ihre Darmschleimhaut während einer Darmentzündung, zu reparieren, verringert. Dieselben Mäuse waren jedoch besser in der Lage, Parasiteninfektionen im Darm zu beseitigen.

Unsere Forschung unterstreicht die Doppelrolle von Nmes1: Es trägt indirekt zur Heilung der Darmschleimhaut bei, kann aber auch beeinflussen, wie unser Immunsystem auf Infektionen reagiert. Dies macht Nmes1 zu einer Art Schweizer Taschenmesser, das sowohl bei der Behandlung entzündlicher Darmerkrankungen wie Morbus Crohn, als auch zur Verbesserung der Immunabwehr bei Infektionen das Ziel von Therapien werden kann.

Unsere Ergebnisse geben auch einen ersten Aufschluss darüber, wie das Immunsystem unseres Körpers im Allgemeinen funktioniert. Nmes1 arbeitet nicht isoliert, sondern ist Teil eines komplexen Netzwerks von Zellen und Signalen.

Im Grunde ist Nmes1 ein faszinierendes Beispiel für das empfindliche Gleichgewicht, das unser Körper aufrechterhält, um uns zu schützen und zu heilen. Das Immunsystem kann entweder die Wundheilung fördern, wie es Nmes1 in der Darmschleimhaut tut. Ohne Nmes1 ist das Immunsystem von Mäusen aggressiver, weswegen der Darm stärker entzündet ist und schlechter heilt, aber gleichzeitig Parasiten besser bekämpft werden können.

Hinter den Kulissen: Der wissenschaftliche Prozess

Obwohl sich das alles stimmig liest, war unsere Reise zu dieser Nmes1-Entschlüsselung kein geradliniger Weg. Wir mussten viel ausprobieren, wie wenn man ein Werkzeug in verschiedenen Situationen testet. Wir führten Experimente durch, und analysierten hochkomplexe Datensätze, bei denen wir etwa Informationen zu allen 25.000 Genen vorliegen hatten, nicht nur zu Nmes1. Dabei sind Ergebnisse nie eindeutig schwarz oder weiß. Bei diesem wissenschaftlichen Prozess geht es deshalb um Beharrlichkeit, Neugierde und Teamwork.

Dadurch haben wir mit Nmes1 ein neues Werkzeug entdeckt, das es eine wichtige Rolle bei der Heilung unserer Darmschleimhaut spielt. Wenn die Darmschleimhaut beschädigt ist, hilft Nmes1 bei der Reparatur und Wiederherstellung.

Türöffner für zielgerichtete Reparaturen

Die Entdeckung von Genen wie Nmes1 ist mehr als nur eine akademische Fingerübung. Speziell eine Antwort auf die Frage nach dem Warum ist für die Entschlüsselung von Funktionen unserer Gene entscheidend. Diese Grundlagenforschung öffnet Türen für neuen Behandlungsmöglichkeiten etwa bei entzündlichen Darmerkrankungen. Dies ist ein erster Schritt zur gezielten Verwendung unseres genetischen Werkzeugkastens, um uns auch in Zukunft gesund halten zu können.

Literatur

  • Unsere Originalarbeit zu Nmes1:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eji.202350434 (Öffnet in neuem Fenster)
  • Zugriff auf die Arbeit ohne Bezahlschranke über meinen ResearchGate-Account:

https://www.researchgate.net/publication/375712481_Nmes1_is_a_novel_regulator_of_mucosal_response_influencing_intestinal_healing_potential (Öffnet in neuem Fenster)
  • Die erste Beschreibung von Nmes1 in der wissenschaftlichen Fachliteratur:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ijc.10600?sid=nlm%3Apubmed (Öffnet in neuem Fenster)

Kategorie Meine Forschung

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