Neuronen-Netzwerk entlarvt Giftstoffe

Mit einer neuen Methode können Wissenschaftler jetzt schnell und einfach nach Nervengiften suchen. Dazu nutzen sie ein Netzwerk aus Nervenzellen auf einem Mikrochip. Die Forscher berichten über das Verfahren, das künftig viele Tierversuche ersetzen könnte, in gleich zwei Fachzeitschriften: in „Lab on a Chip“ und in den „Highlights in Chemical Technology“.

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Die Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Analytische Wissenschaften (ISAS) in Dortmund nutzen bei ihrer neuen Screening-Methode für Neurotoxine den Mikrochip, um menschliche Nervenzellen in einem regelmäßigen Sechseck-Muster anzuordnen und sie zu einem Netzwerk zusammenwachsen zu lassen.

Gift stört Vernetzung

Wurden die Zellen einem Nervengift ausgesetzt, so war diese Vernetzung gestört. Daraus konnten die Wissenschaftler die Neurotoxizität eines Stoffes ableiten. Jonathan West, der Projektleiter, hat die Methode deshalb „Network Formation Assay“ (NFA) genannt.

„Die Bildung von Verbindungen zwischen Nervenzellen gehört zu den grundlegenden Prinzipien von Lern- und Erinnerungsvorgängen, und ihr Ausfall ist häufig ein klinisches Anzeichen für Neurotoxizität“, erklärt Christoph van Thriel vom Leibniz-Institut für Arbeitsforschung (IfADo) in Dortmund, der an dem Projekt mitgewirkt hat.

Bald weniger Tierversuche?

NFA stelle daher ein in vitro-Modell dar, das mit den Vorgängen im lebenden Organismus vergleichbar sei. Damit bietet die Methode einen Weg, neurotoxische Effekte von Chemikalien besser vorherzusagen und dadurch die Zahl notwendiger Tierversuche zu reduzieren.

Zusätzlich können die Forscher ein Nervengift-Screening mit NFA auf die Dauer von wenigen Stunden verkürzen. So ist es möglich, in kurzer Zeit eine große Zahl an Substanzen auf ihre neurotoxische Wirkung hin testen – eine Aufgabe, die besonders seit dem Inkrafttreten der EU-Chemikalienverordnung REACH aktuell geworden ist.

(idw – Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften (ISAS), 01.02.2010 – DLO)