Die Evolution im eigenen Körper

Mendel lag daneben: Wir besitzen viele genetische Identitäten, ein ganzes Erbgut-Mosaik. Selbst das Gehirn kennt mehr als ein «Ich».

Jeder Mensch besteht gewissermassen nicht nur aus einem Bild – sondern aus unzähligen. Foto: Thomas Northcut (Getty Images)

Jeder Mensch besteht gewissermassen nicht nur aus einem Bild – sondern aus unzähligen. Foto: Thomas Northcut (Getty Images)

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Das Baby war sieben Wochen zu früh auf die Welt gekommen, aber bis auf die verwachsenen Finger und Zehen des Kindes schien alles in Ordnung zu sein. Auch die Finger der Mutter waren auf der rechten Körperseite leicht verwachsen, eine gutartige Anomalie, die in der Familie wohl verbreitet war – vermuteten die Ärzte. Doch als der Säugling operiert wurde, entdeckte man zusätzlich ein Herzleiden, und wie sich zeigte, litt das Baby unter dem Timothy-Syndrom, einer seltenen, schweren Erbkrankheit, die von Vater und Mutter zugleich übertragen wird. Der Gentest des Kindes bestätigte den Verdacht. Der Test der Mutter allerdings widersprach ihm: Ihre Zellen, so schien es, waren ganz normal. Aber wie konnte das Kind dann so krank werden?

Es gilt als Lehrbuchwissen, dass alle Zellen eines Menschen das gleiche Set von erblichen Informationen besitzen. Angefangen mit der befruchteten Eizelle, von der mit jeder Teilung stets an alle neuen Zellen weitergereicht wird, was die Eltern ihren Kindern als genetische Identität vermacht haben. Zwischen den Generationen folgt die Genetik dann den Regeln, die der Mönch und Erbforscher Gregor Mendel formuliert hat. Doch tatsächlich ist dem gar nicht so. Forscher haben immer mehr Belege dafür gefunden, dass jeder Mensch über mehrere erbliche Identitäten verfügt.

Diese verschiedenen genetischen Ichs haben zwar kein jeweils eigenes Bewusstsein, aber sie führen durchaus ein Eigenleben – von dem Moment an, in dem sie entstehen. Sie sind praktisch das Ergebnis einer Evolution im eigenen Körper. Getrieben wird diese Entwicklung durch zahlreiche Mutationen und Teilungsfehler, die sich in den Zellen anhäufen, Vielfalt erzeugen – und im Kampf um einen festen Platz im Körper durchaus mitsamt den Zellen aussortiert werden. Während die Gewinner sich Raum verschaffen. Manche mehr, manche weniger. Selten aber bleiben sie allein. Forscher sagen, dass die unterschiedlichen Zellgruppen ein Mosaik im Körper bilden, das Phänomen wird deshalb auch als Mosaizismus bezeichnet. Und obwohl ein solcher Mosaizismus früher einmal als krankhafte Ausnahme galt, wissen Biomediziner heute, dass er die Regel ist. Sowohl bei Gesunden als auch bei Kranken.

Entdeckung nach einer krimireifen Fahndung

Im Fall der gesunden Frau, die ohne einen ersichtlichen genetischen Defekt ein erbkrankes Kind bekam, entdeckten die Ärzte erst nach einer krimireifen Fahndung, dass tatsächlich ein Mosaizismus die Ursache war. Nur gut sechs Prozent der Eizellen in der Mutter trugen das krank machende Erbgut, der Rest war gesund. Damit war klar, dass das Kind sehr viel Pech gehabt hatte – und zugleich ein wenig Glück. Zwar überleben Neugeborene mit dem Timothy-Syndrom oft nicht länger als zwei, drei Jahre. Doch können Ärzte zumindest versuchen, den Herzfehler operativ zu beheben. Dazu müssen sie nur wissen, wonach sie suchen. Und das ist selten der Fall.

Dabei ist Mosaizismus nicht mal wirklich neu. Bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts berichteten Zoologen von Tieren, die in ihren äusseren Merkmalen wie aus verschiedenen Teilen zusammengesetzt aussahen, zum Beispiel in der Fellfarbe. Als Folge eines genetischen Mechanismus wurde Mosaizismus erstmals in den 40er-Jahren beschrieben, als die spätere Nobelpreisträgerin Barbara McClintock das Phänomen in gestreiften oder scheckigen Maispflanzen durch springende Gene erklärte.

Bitterer Überlebenskampf

In den 70er-Jahren erkannte man Mosaizismus als jenen Mechanismus, der die Anpassungsfähigkeit von menschlichen Immunzellen ermöglicht. Das Genom wird immer neu gemischt, bis viele verschiedene Waffen gegen Krankheitserreger bereitstehen. Und längst ist klar, dass auch das Wachstum von Krebs den Regeln der Mosaikbildung folgt. Anstatt von einer Krebs­zelle auszugehen, die sich ungehemmt immer und immer weiter teilt, betrachtet man einen Tumor heute als einen Schauplatz eines erbitterten Überlebenskampfs: Nur Tumorzellen, die viele genetische Veränderungen angehäuft haben, können sich in diesem Kampf durchsetzen. Der Krebs, der später zum Tode führt, sieht in seiner Erbsubstanz deshalb oft sehr anders aus als der ursprüngliche Tumor.

Neuere Studien decken weitere Zusammenhänge zwischen Krankheiten und Mosaizismus auf. In der Dermatologie etwa lassen sich inzwischen Dutzende Krankheiten, bei denen zum Teil sehr deutlich abgegrenzte Regionen der Haut betroffen sind, auf das Phänomen zurückführen. «Es war ein langer Weg, bis wir erkannt haben, dass jeder Mensch bis zu einem gewissen Grad ein Mosaik darstellt», schreibt der Dermatologe Rudolf Happle vom Universitätsklinikum Freiburg. Mittlerweile hat diese Forschung auch die Hirnforschung erreicht. Der israelische Neuropsychiater Gilad Evrony, der am international anerkannten Mount Sinai Hospital forscht, erhielt vor zwei Jahren einen hoch dotierten Wissenschaftspreis für Studien, die es inzwischen ermöglichen, Hirnzellen einzeln genetisch zu untersuchen.

Auch das Gehirn besteht aus genetischen Mosaiken

Evrony konnte mit seiner Methode nicht nur die Mosaikstruktur von Gehirnen präzise beschreiben. Gemeinsam mit Kollegen gelang es ihm, das Schicksal einzelner Zellen zu verfolgen. «Dabei zeigen sich sehr deutliche räumliche Muster», erklärt der Neuroforscher. So gibt es Mosaikteile, die das Gehirn eher grossräumig füllen, weil sie sehr früh in der Entwicklung entstehen. Und es gibt auf sehr kleine Abschnitte des Gehirns konzentrierte Neuronentypen, deren besondere genetische Eigenschaften nur einen relativ begrenzten Einfluss ausüben können.

Gerade diese sogenannten fokalen Mosaike sind für die Forscher spannend. «Es ist möglich, dass solche Veränderungen bei einigen seltenen, sogar bei noch unbekannten Erkrankungen eine kleine Region betreffen, die für eine konkrete kognitive Funktion zuständig ist. Überall sonst ist das Gehirn normal», sagt Evrony. Vielleicht lassen sich sogar normale persönliche Verhaltensmuster auf Mosaike zurückführen. Was am Ende hiesse, dass der Mensch nicht nur mehrere genetische Identitäten besitzt, sondern auch mehrere Persönlichkeiten. Und die hiessen dann bloss in der Summe: Ich. (Tages-Anzeiger)

Erstellt: 05.09.2018, 09:06 Uhr

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