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Im Biologieunterricht haben wir gelernt, dass jede Zelle im Körper die gleiche DNA hat. Ob Herzzelle, Hautzelle oder Muskelzelle – sie alle lesen den gleichen genetischen Bauplan ab.

Wissenschaftler haben jetzt herausgefunden, dass da noch mehr dahinter steckt. Neue Forschungen an Gehirnzellen zeigen, dass sich ihr DNA-Bauplan radikal von den Erwartungen unterscheidet. Im Vergleich zur DNA in anderen Zellen haben Neuronen mehr, weniger und neu angeordnete DNA. Und diese Veränderungen akkumulieren sich mit der Zeit.

Jerold Chun, M.D., Ph.D., Professor und Senior Vice President of Neuroscience Drug Discovery am Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (SBP), leistet Pionierarbeit bei der Erforschung dieses Phänomens, das als genomischer Mosaizismus bezeichnet wird. Aufgrund seines Fachwissens wurde er kürzlich von einer führenden wissenschaftlichen Fachzeitschrift ausgewählt, um einen Überblick über die neuesten Forschungsergebnisse zu diesem Thema zu verfassen.

Wir haben uns mit Chun unterhalten und ihn gefragt: „Was sind drei Dinge, die wir über genomischen Mosaizismus im Gehirn wissen sollten?“ Im Folgenden finden Sie seine Antworten.

• Es könnte viele medizinische Rätsel erklären. Warum treten Gehirnkrankheiten nur sporadisch auf? Warum erkranken Babys nicht an Alzheimer? Was verursacht Autismus? Hirnleistungsstörungen gehören zu den größten Rätseln und medizinischen Herausforderungen unserer Zeit. Genomischer Mosaizismus bietet eine mögliche Erklärung.
• Gehirnzellen sind nicht die einzigen mit durcheinandergewürfelter DNA. Unser Immunsystem war ein frühes Beispiel für genomischen Mosaizismus, der in normalen Zellen auftritt. Um uns zu schützen, ordnet unser Immunsystem die DNA neu an, um Zellen zu schaffen, die unerwünschte Eindringlinge erkennen und entfernen können. Genomischer Mosaizismus ist vielleicht gar nicht so ungewöhnlich, wie wir bisher dachten.
• Wir wissen noch nicht, wie dieser genomische Mosaizismus entsteht. Wir wissen, dass die DNA in Gehirnzellen stark variiert. Aber wir wissen nicht, wie unsere Neuronen diese Unterschiede erzeugen. Das Verständnis des Mechanismus ist ein entscheidender nächster Schritt auf diesem Gebiet. Wenn wir verstehen, wie sich die DNA in den Gehirnzellen verändert, können wir besser nachvollziehen, wann der Prozess aus dem Ruder läuft und ob dies Krankheiten verursacht.

Die Entschlüsselung der Geheimnisse des genomischen Mosaiks im Gehirn hat das Zeug dazu, Lehrbücher zu verändern und, was noch wichtiger ist, das Leben der Menschen. Die Ursache vieler Gehirnkrankheiten – Alzheimer, Autismus, Schizophrenie und andere – könnte in der überraschenden Vermischung der DNA unseres Gehirns liegen.

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