Bärtierchen-Protein

Dieses Tier überlebte zehn Tage im Weltall – jetzt schützt sein Gen unsere DNA

Bärtierchen überleben sogar im Weltall. Ein Schutzprotein der Wasserbären halbierte in Laborversuchen DNA-Schäden in menschlichen Zellen.

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Ein Bärtierchen unter dem Mikroskop, umgeben von Algenfäden. Die Tiere werden selten größer als einen Millimeter und überstehen extreme Strahlendosen. (Symbolbild)

Ein Bärtierchen unter dem Mikroskop, umgeben von Algenfäden. Die Tiere werden selten größer als einen Millimeter und überstehen extreme Strahlendosen. (Symbolbild)

© Imago

Es ist kleiner als ein Sandkorn, hat acht Stummelbeine und sieht unter dem Mikroskop aus wie ein Gummibärchen mit Krallen. Wahrscheinlich krabbelt es gerade im Moos auf Ihrem Balkon.

Japanische Forscher haben diesem Winzling einen Teil seiner Superkraft abgeschaut und in menschliche Zellen verpflanzt. Die Zellen steckten danach Röntgenstrahlung deutlich besser weg.

Bärtierchen: zäher als jedes andere Tier

Für einen Menschen kann schon eine Strahlendosis von rund fünf Gray tödlich sein. Manche Bärtierchen überstehen mehrere Tausend Gray.

Im September 2007 flogen rund 3000 der Tiere mit der Esa-Mission Foton-M3 in die Erdumlaufbahn, beteiligt war auch die Universität Stuttgart. Zehn Tage lang waren sie dort ungeschützt dem Vakuum und der kosmischen Strahlung ausgesetzt.

Viele überlebten und bekamen danach sogar Nachwuchs. Laut der Europäischen Weltraumorganisation waren Bärtierchen damit die ersten Tiere, die das offene All überlebt haben.

Ihr Trick: Wird es lebensfeindlich, trocknen sie aus und schrumpfen zu einem sogenannten Tönnchen. Der Stoffwechsel fährt fast auf null herunter. Sobald es wieder feucht wird, erwachen sie zum Leben.

Das Schutzprotein Dsup: ein Schild für das Erbgut

2016 entschlüsselte ein Team der Universität Tokio das Erbgut der besonders robusten Art Ramazzottius varieornatus. Dabei stießen die Forscher auf ein Protein, das es nur bei Bärtierchen gibt.

Sie tauften es Dsup, kurz für „Damage suppressor“, zu Deutsch Schadensunterdrücker. Das Protein legt sich im Zellkern direkt an das Erbgut.

Die Forscher brachten menschliche Nierenzellen aus dem Labor dazu, Dsup selbst herzustellen, und beschossen sie mit Röntgenstrahlen. Laut der Studie im Fachjournal Nature Communications wies ihre DNA danach nur etwa halb so viele Schäden auf wie die unveränderter Zellen.

Und die Zellen teilten sich weiter. Studienautor Takuma Hashimoto nannte es gegenüber der Nachrichtenagentur AFP verblüffend, dass ein einziges Gen menschliche Zellen strahlenfester machen könne.

Wie das Bärtierchen-Gen die DNA abschirmt

Den Mechanismus entschlüsselte 2019 ein Team der University of California in San Diego. Laut ihrer Untersuchung im Fachblatt eLife bindet Dsup an die Nukleosomen, winzige Spulen, um die sich der DNA-Faden wickelt.

So geschützt, kommen aggressive Hydroxyl-Radikale schlechter an das Erbgut heran. Diese Moleküle entstehen bei Bestrahlung in der Zelle und richten einen Großteil der Schäden an.

Kurios: Gegen Strahlung hat sich Dsup wohl nie entwickelt. Die japanischen Forscher vermuten, dass es vor allem beim Austrocknen hilft. Der Strahlenschutz wäre ein Nebeneffekt der Evolution.

Die Kehrseite: Nervenzellen sterben ab

Superhelden-Menschen sind damit trotzdem nicht in Sicht. Denn Dsup wirkt nicht in jeder Zelle gleich.

Forscher in Houston bauten das Gen 2023 in Nervenzellen von Ratten ein. Laut ihrer Studie in Molecular and Cellular Neuroscience entstanden dort mehr DNA-Brüche, viele Nervenzellen starben ab.

Für Nervenzellen sei Dsup deshalb kein verlässlicher Schutz, schreibt das Team. Was im Bärtierchen perfekt funktioniert, wird im falschen Gewebe zum Problem.

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Denkbar wäre, gesundes Gewebe bei einer Strahlentherapie gegen Krebs besser zu schonen. Auch Astronauten auf dem Weg zum Mars wären monatelang kosmischer Strahlung ausgesetzt.

Getestet wurde Dsup bisher allerdings nur in Zellkulturen und an Modellorganismen, nie im menschlichen Körper. Offen ist, wie man das Protein gezielt in die richtigen Zellen bringt und was es dort auf Dauer anrichtet.

Beim Strahlenschutz hat das Bärtierchen auf dem Balkon also noch die Nase vorn. Es trägt seinen Schutzschild seit Millionen Jahren. Wir haben gerade erst herausgefunden, wie man ihn ausleiht.

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