Chapel Hill/Bar Harbor. Mäuse gehören weltweit zu den am häufigsten für Tierversuche eingesetzten Säugetieren. Bei der Entwicklung eines Impfstoffes gegen das Coronavirus haben die Tiere allerdings einen entscheidenden Nachteil: Sie können sich nicht mit dem humanen Sars-CoV-2-Erreger infizieren, weil sie immun dagegen sind. Um sie doch als Labortiere nutzen zu können, müssen Forscher auf genetisch manipulierte Mäuse zurückgreifen – doch diese sind derzeit Mangelware.

hACE2-Rezeptor ersetzt Ace2-Rezeptor

Bei den genetisch manipulierten Tieren wird der Ace2-Rezeptor, also das zelluläre Protein auf den Zellmembranen, durch die humane Version hACE2 ersetzt. Der Grund: Das Coronavirus kann an den Ace2-Rezeptor nicht binden, im Gegensatz zum hACE2-Rezeptor. So können die Forscher überprüfen, welche Symptome beziehungsweise Reaktionen der Sars-CoV-2-Erreger bei Mäusen auslöst, sobald dieser die Zellen befällt und sich in ihnen reproduziert.

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“Momentan ist es sehr schwer, Mäuse mit hACE-2-Rezeptoren zu bekommen”, sagt Dr. Sarah Rebecca Leist, Postdoc an der University of North Carolina at Chapel Hill in der Abteilung Epidemiologie. “Bis vor ein paar Monaten wurden hACE-2-Mäuse hauptsächlich für die Forschung an Sars-CoV, also dem Erreger, der 2002/2003 ausgebrochen ist, benutzt. Nachdem klar wurde, dass Sars-CoV-2 keine ‘normalen’ Mäuse infizieren kann, sondern den humanen Rezeptor benötigt, stieg die Nachfrage immens.”

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© Quelle: Reuters

Mehr als 1000 Anfragen beim Jackson Laboratory

Einer der derzeit größten kommerziellen Mauszüchter ist das Jackson Laboratory (JAX) im US-Bundesstaat Maine. Die Nachfrage nach Mäusen mit hACE2-Rezeptoren ist seit dem Ausbruch des Coronavirus stark gestiegen: “Wir haben mehr als 1000 Anfragen erhalten, seitdem Sars-CoV-2 aufgetaucht ist”, sagte Nadia Rosenthal, wissenschaftliche Direktorin von JAX, gegenüber dem Sciene-Magazin.

Um die Mäuse genetisch zu verändern, nutzt das Labor das so genannte “Gene knock-in-Verfahren”. Dabei verwenden die Wissenschaftler den Genom-Editor CRISPR, um die Gensequenz des Ace2-Rezeptors so zu verändern, dass das Protein vom Coronavirus erkannt wird.

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Mäuse müssen erst altern

Eine Herausforderung für die Züchter ist nicht nur die große Nachfrage nach den genetisch manipulierten Mäusen, sondern auch deren Biorhythmus. Eine Maus ist in der Regel drei Wochen trächtig, ehe sie zwischen einem und 13 Junge auf die Welt bringt.

“Diese Mäuse müssen daraufhin ‘altern’, bevor mit ihnen Forschung betrieben wird”, sagt Dr. Leist. “Üblicherweise werden erst acht bis 12 Wochen alte Mäuse für die Infektionsforschung mit respiratorischen Viren genutzt. Man sagt, dass das Immunsystem der Maus im Alter von sechs Wochen ‘ausgewachsen’ ist.”

Infizierte Mäuse zeigen Symptome einer Lungenentzündung

Dadurch, dass die Tiere bis zu drei Wochen trächtig sind und dann noch altern müssen, käme es zu einer Verzögerung von bis zu drei Monaten. “Die ersten Würfe werden zudem dazu verwendet, neue Zuchtpaare zu bekommen”, so Dr. Leist. Das heißt, auch diese Mäuse entfallen vorerst für klinische Studien.

Dabei könnten Mäuse von großer Bedeutung für die Erforschung des Coronavirus und eines möglichen Impfstoffes sein. In einer Preprint-Studie des Peking Medical Union Colleges zeigte sich, dass mit Sars-CoV-2 infizierte Mäuse ähnliche Symptome aufweisen wie Menschen. Die Tiere verloren an Gewicht und zeigten Anzeichen einer Lungenentzündung.

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