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Wie aus neuronalen Stammzellen Nervenzellen werden - Interview mit Dr. Itaru Imayoshi von der Kyoto Universität, Gewinner des Gottfried Wagener Preises 2014

  • 03.07.2014

Dr. Imayoshi, wie fühlen Sie sich, nachdem Sie mit dem Gottfried Wagener Preis ausgezeichnet wurden?

Ich freue mich sehr. Ich hatte mich für den Gottfried Wagener Preis mit den Ergebnissen meiner Veröffentlichung aus dem letzten Jahr beworben. Da ich bereits zehn Jahre Forschung auf diesem Gebiet betreibe, bin ich natürlich sehr stolz, dass meine Arbeit eine derart hohe Bewertung erhalten hat. Der Preis spornt mich aber auch an weitere Forschung zu betreiben, weil ich mich mit ganz fundamentalen Fragestellungen der Biologie beschäftige und es bis zur praktischen Anwendung noch ein langer Weg ist. Dass die Unternehmen und die Jury in meiner Arbeit ein so hohes Potential gesehen haben, freut mich daher natürlich umso mehr.

Für welches Forschungsprojekt haben Sie den Preis erhalten und was ist besonders innovativ an Ihrer Arbeit?

Den Kern meiner Forschung stellt die adulte Neurogenese dar. Ich beschäftige mich mit der Bildung von Nervenzellen aus Stammzellen im Gehirn bei Säugetieren. Ich untersuche unter Anderem die Kontrollmechanismen, welche der Stammzellenentwicklung zu Grunde liegen, sowie die Beteiligung neu gebildeter Nervenzellen an den höheren Hirnfunktionen.

Meinen Kollegen und mir ist es gelungen neuronale Stammzellen mit Hilfe einer Lichtquelle zu manipulieren. Mit Hilfe eines künstlich erzeugten Transkriptionsfaktors (einem DNA-bindenden Protein), welches auf blaues Licht reagiert, haben wir durch Veränderung des Bestrahlungsmusters das Wachstum und die Differenzierung von Stammzellen künstlich beeinflusst. Bislang war diese Art von Manipulation nur durch äußerliche Zuführung von Genen möglich, bzw. erforderte eine medikamentöse Beeinflussung des Zellwachstums. Die von uns entwickelte optische Methode hingegen ist nicht-invasiv und dabei äußerst präzise und stellt somit eine vielversprechende potentielle Alternative dar.

Wie lange wird es dauern, bis Ihre Forschung zur Anwendung gebracht werden kann? Sehen Sie Kooperationsmöglichkeiten mit deutschen Unternehmen?

Der Erfolg unserer Forschung beschränkt sich bislang auf neuronale Stammzellenkulturen, welche bereits aus dem Gehirn entnommen wurden. Mittelfristig wollen wir allerdings auch Manipulationen direkt im Gehirn vornehmen. Darüber hinaus planen wir neben Mäusen auch Versuche an Marmosetten und anderen Primaten durchzuführen.

Unser nächstes großes Ziel hierbei ist es herauszufinden, wie mit unserer Methode produzierter stammzellbasierter Zellersatz zur Behandlung neurologischer Erkrankungen beitragen kann. Die künstliche Stimulierung von Nervenwachstum zur Regeneration im zentralen Nervensystem bringt allerdings auch eine Vielzahl an ethischen Problemen mit sich. Beispielsweise können durch die Behandlung und Linderung einer Krankheit im Gehirn negative Auswirkungen auf andere Hirnfunktionen oder allgemein den Charakter und die Persönlichkeit des Behandelten nicht ausgeschlossen werden. Die Anwendung regenerativer Medizin im Bereich des zentralen Nervensystems stellt einen der komplexesten Bereiche der Life Sciences dar, auf welchen wir uns in Zukunft mit unserem Wissen, Können und unserer Erfahrung konzentrieren wollen.

Im Rahmen bisheriger Experimente haben wir bereits erfolgreich mit Fluoreszenzmikroskopen von Carl Zeiss gearbeitet. Da wir bei der Manipulation von Stammzellen direkt im Gehirn noch präzisere Mikroskope und optische Geräte benötigen werden, freuen wir uns besonders über die wertvollen Kontakte zu deutschen Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die wir dank des Gottfried Wagener Preises knüpfen konnten.

Sie sind als Forscher im Rahmen des Hakubi-Projektes an der Kyoto Universität tätig. Was hat es mit diesem Projekt auf sich?


Das Hakubi-Projekt ist ein Förderungsprogramm der Universität Kyoto für herausragende Nachwuchswissenschaftler. Außergewöhnlich dabei ist, dass junge Wissenschaftler aus den Geistes-, Sozial- und Natur- sowie angewandten Wissenschaften in das internationale Programm aufgenommen werden und die gesamte Bandbreite und Vielfalt von Forschung und Wissenschaft vertreten ist. Während die jeweilige Forschung innerhalb des Projektes an den zuständigen Fakultäten und Fachbereichen der Universität stattfindet, gibt es in festen Abständen Seminare und kurze Studienfahrten, in dessen Rahmen alle Teilnehmer zusammenkommen und Ideen und Meinungen austauschen. Die Beschäftigung mit der Forschung anderer Teilnehmer, gerade wenn sich diese komplett von der eigenen unterscheidet, hilft einem oft einen neuen Blickwinkel zu gewinnen und bisherige Erkenntnisse zu überdenken. Auch wenn die Teilnahme am Hakubi-Projekt auf maximal fünf Jahre begrenzt ist, bin ich sehr dankbar für die Zeit und bin mir sicher, dass mir die gewonnene Erfahrung bei meinem zukünftigen Lebensweg von großem Nutzen sein wird.

Wie sehen Ihre weiteren Pläne aus?

Neben der der Forschung, für die ich den Gottfried Wagener Preis erhalten habe, möchte ich mich weiter der Plastizität des Gehirns sowie der Erstellung einer neuronalen Blaupause widmen, d.h. einer Nachbildung des Gehirns, welche als Kooperationsprojekt zwischen diversen Wissenschaftlern bereits eine Vielzahl an neuen Erkenntnissen hervorgebracht hat, auch wenn wir die komplexen Vorgänge hinter der Entstehung von Gehirnnerven immer noch nicht komplett erklären können. Das Gehirn besitzt neben der von mir untersuchten Neuronenproduktion darüber hinaus weitere Fähigkeiten zur plastischen Veränderung, welche eine bedeutende Rolle bei der Herausbildung höherer Hirnfunktionen besitzen. Ich hoffe, dass ich im Zuge meiner Forschung weitere Erkenntnisse bezüglich des Organs, das das gesamte Denken und Handeln von uns Menschen beeinflusst, gewinnen und damit einen Beitrag in der regenerativen Medizin leisten kann.

Teil des Preises ist ein Forschungsaufenthalt in Deutschland. Welche Institutionen möchten Sie besuchen?

In meinem Forschungsbereich sind viele exzellente deutsche Wissenschaftler tätig. Es bestehen bereits Kontakte und Austausch mit deutschen Universitäten und Max-Planck-Instituten. Ich möchte nach Abschluss meiner laufenden Projekte auf jeden Fall die Möglichkeit nutzen, nach Deutschland zu reisen und freue mich darauf, die Zusammenarbeit zu intensivieren, neue Kontakte aufzubauen und auch die Forschungsinstitute der Unternehmen zu besuchen.

 

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