Editorial

Selten haben Forschungsergebnisse für so viel Wirbel in der Öffentlichkeit gesorgt: Magnetfelder und Handystrahlung zerstören DNA-Moleküle – so jedenfalls die Botschaft des von der EU geförderten REFLEX-Programms. Wie sich allerdings herausstellte, waren die Daten der Wiener Arbeitsgruppe gefälscht. In dieser Artikelserie werden die Hintergründe und die (Nicht-) Reaktionen der Verlage und Zeitschriften beschrieben. Die „Selbstreinigungskräfte“ der Wissenschaft, so viel ist klar, wirken nicht.

Die Abweichungen erkennt man nur mit der Lupe

Folge 1: Der Comet-Assay

Genotoxizitätstests werden durchgeführt, um schädigende Einflüsse von Agenzien (Chemikalien und Strahlen) auf das Genom zu erkennen. Letztlich geht es darum, eine mutagene Wirkung, d.h. die Auslösung irreversibler, vererbbarer Veränderungen nachzuweisen. Schädigungen des Genoms und Mutationen können über verschiedene Mechanismen entstehen und es steht eine Vielzahl von Methoden zur Verfügung, mit denen solche Wirkungen nachgewiesen werden können. Schäden an den Chromosomen kann man durch eine mikroskopische Untersuchung der Chromosomen (Chromosomenaberrations-Test) erfassen. Kleinere Veränderungen und Austausche zwischen Chromosomen (Translokationen) lassen sich genauer mittel FISH (Fluoreszenz in-situ Hybridisierung) analysieren. Chromosomale Effekte lassen sich auch mit dem Mikronukleustest nachweisen. Chromosomenbruchstücke und einzelne Chromosomen, die bei der Kernteilung nicht ordnungsgemäß verteilt wurden, bilden in der Tochterzelle zusätzliche kleine Kerne (Mikrokerne), die mikroskopisch gut erfasst werden können. Mit dem Schwesterchromatidaustausch-Test (SCE-Test) werden Austausche zwischen den DNA-Molekülen während der Replikation nachgewiesen. Solche Austausche treten an geschädigter DNA vermehrt auf und können durch spezielle Markierung der Zellen an Chromosomen sichtbar gemacht werden.

Den genannten Methoden ist gemein, dass sie zeitaufwändig sind und Erfahrung des Untersuchers verlangen. Eine Alternative ist ein Mitte der 1980er Jahre entwickeltes Verfahren, das als „Comet-Assay“ bekannt ist und inzwischen von vielen Forschern genutzt wird. Der Comet Assay (Einzelzellgelelektrophorese) wird zum Nachweise von DNA-Schäden (DNA-Strangrüchen) eingesetzt. Die Methode ist vergleichsweise simpel, weniger zeitaufwändig als die mikroskopische Untersuchung einzelner Chromosomen, und sie gibt einen guten „globalen“ Wert für die DNA-Schäden einzelner Zellen.

Zunächst werden Zellen (z.B. aus einer Zellkultur nach Behandlung mit mutagenen Substanzen) auf einem Objektträger in Agarose eingebettet und lysiert. Anschließend wird eine Elektrophorese durchgeführt, wodurch DNA-Bruchstücke, nicht aber intakte, lange DNA-Moleküle in Richtung der positiven Anode wandern. Anschließend wird die DNA (z.B. durch Ethidiumbromid) spezifisch gefärbt und das Verteilungsmuster mikroskopisch analysiert. Bei intakter DNA ist nur ein kreisrunder Fleck zu sehen, bei geschädigter DNA ein mehr oder weniger ausgeprägter „Komet“, daher der Name für diesen Assay.

Die Auswertung der Kometen kann entweder manuell oder computergestützt erfolgen. Beide Verfahren haben Vor- und Nachteile, auf die jedoch hier zunächst nicht weiter eingegangen werden soll.

Bevor in den nächsten Beiträgen die Wiener Studien zu den angebliche schädigenden Wirkungen von schwachen Magnetfeldern und elektromagnetischen Feldern beleuchtet werden, lohnt ein Blick zurück, nämlich zu der interessanten Frage, wann im Labor von Prof. Hugo Rüdiger, dem Leiter der Abteilung Arbeitsmedizin, der Comet-Assay eingeführt wurde und welche Ergebnisse seither produziert wurden.

von Alexander Lerchl

Nächste Folge am 07.04.2010

Komische Kometen und die Selbstreinigung der Wissenschaft