Mäuse: Schmerz lässt sich ausschalten (Foto: elysium.wustl.edu/gereau_lab)
St. Louis – Wissenschaftler der Washington University of Medicine und der University of Illinois haben im Bereich der Optogenetik einen Fortschritt erzielt: Bewegliche, implantierbare und drahtlose Geräte, die Schmerzsignale aktivieren und möglicherweise auch blockieren können, bevor sie das Gehirn erreichen.
Einsatz in vielen Organen
Frühere Versuche bei Tieren, Licht zur Aktivierung von Nervenzellen einzusetzen, führten durch die Kabel zur Einschränkung der Beweglichkeit. Neue Geräte hingegen können unter der Haut eingesetzt werden und brauchen auch keine Batterien. Die Forscher hoffen, dass sich diese Implantate in verschiedenen Bereichen des Körpers einsetzen lassen, um Schmerzen zu blockieren.
Laut Forschungsleiter Robert W. Gereau IV soll diese Technologie eines Tages in der Schmerzbehandlung eine Art «Schalter» ermöglichen, mit dem die Schmerzsignale abgeschaltet werden, lange bevor sie das Gehirn erreichen. Die neuen Geräte müssen nicht mehr an einem Knochen fixiert werden. Sie werden durch Nähte an der richtigen Position gehalten. Der Vorteil von MicroLeds: Es kann auf Neuronen in der Wirbelsäule oder andere Bereiche des zentralen Nervensystems abgezielt werden.
Tests mit Mäusen erfolgreich
Für die Studie wurden Versuche mit gentechnisch veränderten Mäusen durchgeführt, die über lichtempfindliche Proteine auf bestimmten Nervenzellen verfügten. Für den Nachweis der Unterbrechung der Schmerzsignale wurde mittels Licht eine Schmerzreaktion ausgelöst, wenn die Tiere eine bestimmten Bereich in einem Labyrinth erreichten. Durch die Aktivierung der Geräte wurde der Schmerz ausgelöst und beim Verlassen dieses Bereiches wieder beendet. Verständlicherweise lernten die Mäuse sehr rasch, diese Teile des Labyrinths zu meiden.
Die Forscher gehen davon aus, dass die neuen Geräte durch ihre besondere Ausstattung auch im Bereich von Blase, Magen, Herz und anderen Organen eingesetzt werden können. Obwohl die in «Nature Biotechnology» veröffentlichten Ergebnisse nur beweisen, dass bei Mäusen Schmerz ausgelöst werden kann, sollte das gleiche Verfahren auch dazu eingesetzt werden können, diese Schmerzsignale zu blockieren. Die einfache Herstellung der Geräte birgt zusätzlich die Option einer möglichen Massenproduktion. (pte/mc/ps)