Bereich: Grundlagenforschung  Rheumatologie, Immunologie

Dr. Freddy Radtke Lausanne

Die Antennen
Notch1 ist ein Zell-Oberflächenrezeptor. Er kommt in wirbellosen Tieren, sowie in Wirbeltieren bis hin zum Menschen vor. Der Rezeptor funktioniert analog eine Fernsehantenne, welche Informationen aus der Umgebung an den Fernseher übermittelt. Der Notch1 Rezeptor liefert Informationen aus der nahen Umgebung seiner Zelle an seinen Zellkern, der die Schaltstation einer Zelle darstellt. Der Zellkern enthält die genetische Information in Form der Nukleinsäure DNS für den Bau eines gesamten Organismus. Die Baupläne der einzelnen Proteine, die ein Organ oder gar einen ganzen Organismus ausmachen, nennt man Gene. Diese Baupläne (Gene) können je nach Informationsgehalt, der auf die Zellen einwirkt, aktiviert oder unterdrückt werden.

Sich immer wieder erneuernde Organsysteme, wie z.B. das Blutsystem, die Haut oder auch der Darm verfügen über besondere Zellen, die das gesamte Organ oder Teile des Organsystems regenerieren können. Solche Zellen nennt man Stammzellen oder auch Vorläuferzellen . Der Notch1 Rezeptor ist in Zellen verschiedener Organe zu finden, von denen man annimmt, dass sie Sitz solcher Stammzellen sind. Es stellt sich die Frage nach der Funktion dieses Rezeptors für die vermeintlichen Stamm- oder Vorläuferzellen dieser verschiedenen Organe. Mäuse, in denen grundlegende Teile des Notch1 Genes (Bauplan für den Notch1 Rezeptor) während der Embryonalentwicklung fehlen, sterben im Mutterleib und werden nicht geboren. Somit scheint der Notch1 Rezeptor wichtig für die Embryonalentwicklung zusein, doch über die Funktion des Rezeptors in einem adulten Organismus kann keine Aussage gemacht werden. Besonderes medizinisches Interesse gilt der Frage nach etwaigen Auswirkungen bei einem plötzlichen Verlust der Funktion des Rezeptors bei einem erwachsenen gesunden Organismus.

Bedeutung
Mit der prämierten Arbeit konnte zum erstenmal eine Funktion des Notch1 Rezeptors für das Blutsystem in einem adulten Organismus nachgewiesen werden. Hierzu wurde eine neue Technologie angewandt, die es ermöglicht das Gen (Bauplan) des Notch1 Rezeptors in einer adulten Maus spezifisch im Knochenmark zu inaktivieren. Stammzellen des Knochenmarks sind für die ständige Erneuerung des Blutes, sowie des Immunsystems verantwortlich. Ein Funktionsverlust des Notch1 Rezeptors führt zum Verlust einer bestimmten Art weisser Blutkörperchen, den sogenannten T-Lymphozyten. Diese sind ein sehr wichtiger Bestandteil des Immunsystems, dessen Aufgabe es ist Fremdstoffe zu erkennen und dagegen einen spezifische Abwehrantwort aufzubauen. Ohne T-Zellen gibt es beispielsweise keine Immunabwehr gegen virusinfizierte oder krebsig entartete Körperzellen. Der Notch1 Rezeptor ist somit essentiell für die Entstehung von T-Zellen aus den Stammzellen des Knochenmarks und damit verbunden, für die Bildung eines funktionsfähigen Immunsystems.

Radtke F, Wilson A, Stark G, Bauer M, van Meerwijk J, MacDonald HR, Aguet M. Deficient T cell fate specification in mice with an induced inactivation of Notch1. Immunity. 1999;10:547-58

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Die Forschungsarbeit
Biologische Antennen für das Immunsystem	6 Kb