Jahrespreis 2007 der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät

Stefan Bänziger

Auf Antrag der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät verleiht die Universität Zürich einen Jahrespreis an Stefan Bänziger. In seiner wissenschaftlichen Arbeit «Disseminated and sustained HIV infection in CD34+ cord blood cell-transplanted Rag2-/-c-/- mice» hat Stefan Bänziger gezeigt, dass Mäuse, die mit menschlichen blutbildenden Stammzellen transplantiert werden, ein dem Menschen ähnliches Immunsystem entwickeln. Diese „humanisierten Mäuse“ lassen sich mit HIV infizieren und verkörpern somit ein äusserst wertvolles Modell für die HIV-Forschung.

Krankheiten, die ausschliesslich Menschen betreffen, sind schwierig im Tierversuch zu erforschen. Im Labor erzeugte Mäuse mit einem dem Menschen ähnlichen Immunsystem erregten daher vor wenigen Jahren Aufsehen. Forschende der Universität Zürich konnten nun zeigen, dass dieses «Mausmodell» sich gut eignet für die HIV-Forschung. Die Aidsforschung stand lange Zeit vor einem Problem: Tierversuche im Zusammenhang mit HIV waren kaum möglich, da sich als einzige Tierart Schimpansen mit dem Virus infizieren lassen, aber auch diese nicht in einer ausgeprägten Form an AIDS erkranken. Alternativen waren klinische Studien mit Patienten oder in vitro-Experimente. Diese Forschung mit Zellkulturen stiess allerdings immer wieder an Grenzen, wenn es darum ging, die Komplexität des Immunsystems abzubilden. Die kurze Lebensdauer der Zellkulturen erlaubte zudem keine Langzeitbeobachtungen.

«Humanisierte Maus» aus dem Tessin

Die Forschungsgruppe um Dr. Markus Manz vom «Institute for Research in Biomedicine» in Bellinzona präsentierte 2004 mit der «humanisierten Maus» eine mögliche Lösung. Die Forscher behandelten Mäuse kurz nach der Geburt mit menschlichen blutbildenden Stammzellen. In der Folge entwickelten die Tiere innerhalb von drei bis vier Monaten ein dem Menschen in vielen Eigenschaften ähnliches Immunsystem. Die internationale Forschungsgemeinschaft war begeistert und macht sich auf zur Klärung der Frage, inwiefern diese Mäuse tatsächlich helfen können, verschiedene Krankheiten zu erforschen, die sonst nur beim Menschen auftreten.

Krankheitsverlauf über 200 Tage

Die Forschungsgruppe um PD Dr. Roberto Speck von der Klinik für Infektionskrankheiten und Spitalhygiene am Universitätsspital Zürich interessierte sich in der folgenden Zusammenarbeit mit den Tessiner Forschenden speziell für die Anwendung der humanisierten Mäuse für die HIV-Forschung. Ihr Fazit wird diese Woche in der Zeitschrift «Proceedings of the National Academy of Sciences» publiziert und ist eindeutig: Die humanisierten Mäuse sind ein brauchbares Modell für die Erforschung von HIV. Werden die Tiere mit dem Virus infiziert, verteilt sich dieses im ganzen Körper und befällt auch die lymphatischen Organe. Die Vermehrung des HI-Virus erreicht dabei ein ähnliches Ausmass wie bei menschlichen Patienten. Die andauernde Neubildung von menschlichen Zellen in der Maus ermöglicht es, den Krankheitsverlauf über rund 200 Tage zu verfolgen. Weniger deutlich als beim Menschen fiel einzig die Immunantwort der erkrankten Mäuse aus: nur eines von 25 untersuchten Tieren bildete Antikörper gegen HIV, wogegen dies beim Menschen immer der Fall ist und deshalb zur Diagnose genutzt wird.

Die Krankheit verstehen und Therapien suchen

Die Tessiner Forschungsgruppe um Dr. Manz wird die Frage der Immunantwort eingehender untersuchen und das Mausmodell weiterentwickeln. Auch am Universitätsspital Zürich setzt man die Forschung fort. Stefan Bänziger, Doktorand in der Forschungsgruppe von Dr. Speck, sieht das Potenzial der neuen Methode sowohl in der Grundlagenforschung wie im klinischen Bereich: «Nach wie vor ist nicht restlos klar, wie die Krankheit entsteht und was beispielsweise zum Verlust der Immunzellen führt.» Aufschlussreich sollen die humanisierten Mäuse aber nicht nur sein, um die Krankheit und die Antwort des menschlichen Immunsystems besser zu verstehen. Die Mäuse werden auch für Tests mit bestehenden und neuen Medikamenten oder erfolgversprechenden Ansätzen wie der Gentherapie dienen.