Forscher programmieren Mäusen Tourette ein

Tourette-Syndrom: Gehirn kann viele Informationen nicht verarbeiten (Foto: pixabay.com/Gerd Altmann)

New Brunswick – (pte020/07.05.2024/10:30) - Forscher der Rutgers University - New Brunswick ( https://newbrunswick.rutgers.edu ) haben Mäuse gezüchtet, die einen Teil der Verhaltensweisen und Gehirnanomalien wie Tourette-Patienten aufweisen. Die Experten hoffen damit einen Schritt in die Richtung einer personalisierten Behandlung für die Betroffenen zu gehen. Konkret hat das Team die CRISPR/Cas9-Genom-Editierung zur selektiven Veränderung der DNA von lebenden Organismen eingesetzt. Den Embryonen von Mäusen wurden die gleichen genetischen Mutationen eingesetzt, die bei Menschen mit dem Tourette-Syndrom vorhanden sind.

Tics und Defizite beim "Gating"

Nach der Geburt der Mäuse beobachteten die Mediziner ihr Verhalten im Vergleich zu Wurfgeschwistern, bei denen keine genetischen Veränderungen durchgeführt worden waren. Laut Senior-Autor Jay Tischfield gibt es derzeit keine Medikamente, die spezifisch für das Tourette-Syndrom entwickelt worden sind. Auch habe die Umnutzung anderer Medikamente nicht gut funktioniert. Verantwortlich dafür sind vor allem die zu vielen Nebenwirkungen. "Bis jetzt bestand das Problem im Fehlen eines Tiermodells, anhand dessen neue oder bereits vorhandene Medikamente getestet werden können."

Im Rahmen der Studie haben die Fachleute Kameras und Techniken des maschinellen Lernens eingesetzt, die die Aktivitäten der Mäuse aufzeichnen. In der Folge verfügten die gentechnisch veränderten Mäuse über zwei wesentliche Merkmale, die auch bei Patienten mit dem Tourette-Syndrom auftreten. Dabei handelte es sich um sich wiederholende motorische Verhaltensweisen oder Tics und sie wiesen zudem sensomotorische Defizite beim sogenannten "Gating" auf. Die ist ein neuronaler Prozess, durch den das Gehirn redundante oder irrelevante Reize herausfiltert.

Dopamin-Werte entscheidend

Laut Erstautorin Cara Nasello sind Defizite beim Gating als Schwierigkeit anzusehen, sensorische Infos zu verarbeiten. Eine nicht erkrankte Person, die eine Reihe von Geräuschen von einer Autohupe hört, würde sich nach dem ersten Hupen nicht mehr erschrecken, da das Gehirn das zweite Hupen und weitere Hupgeräusche mit dem ersten Geräusch in Verbindung bringen kann. Ein Patient mit Tourette-Syndrom könnte sich jedoch bei jedem einzelnen Hupen erschrecken. Das dürfte vor allem dann der Fall sein, wenn die Lautstärke zunimmt, heißt es.

Die gentechnisch veränderten Mäuse reagierten genauso wie die Betroffenen. Zudem fanden die Forscher wissenschaftliche Belege dafür, dass die genetischen Mutationen die Dopamin-Werte verändert haben. Wie Menschen, die mit einem entsprechenden Medikament behandelt werden, verringerten sich auch bei den Mäusen die Intensität der Verarbeitungsdefizite und die sich wiederholenden Verhaltensweisen. Die Forschungsergebnisse sind in den "Proceedings of the National Academy of Sciences" nachzulesen.

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