Optogenetik — Die Macht des Lichts

Wohin wird uns das Laserlicht in der Biologie und Medizin führen?

Basierend auf den oben genannten Ansätzen hat man Laserlicht nicht nur dazu verwendet um grundlegende Prozesse der Zell-Zell Kommunikation zu verstehen, sondern auch um auf systematische Weise physiologische Funktionsstörungen zu korrigieren und zu behandeln. Man verbrennt und verdampft dabei also nicht nur einen krankhaften Teil eines Gewebes mit dem Laser, sondern interveniert optogenetisch auf höchst zielgerichtete Weise mit krankhaften molekularen Veränderungen und verschiebt dabei die Grenzen des medizinisch Machbaren. Man stelle sich zum Beispiel vor, die Aktivität einer spezifischen Gruppe von Nervenzellen mit optogenetischen Methoden und Laserlicht hochzuregeln, um die Regeneration eines Nervenstrangs zu stimulieren. Wir wären in der Lage, eine bisher unbehandelbare Erkrankung zu behandeln. Schon heutzutage verwenden Wissenschaftler die Optogenetik um die Funktion einzelner Moleküle, sowie von Zellen, Geweben und Organen zu entziffern, um auf lange Sicht die experimentelle Medizin voranzutreiben.

Es bedarf nur eines magischen Kniffes, und dieser ist es, Licht gezielt in einer nicht zu sehr invasiven Weise tief in unser Gehirn zu leiten. Obwohl dies immer noch eine wesentliche Herausforderung darstellt, weisen neue Lasertechnologien schon den zukünftigen Weg. Zusammengefasst hat sich die laserlichtbasierende optische Kontrolle in den optogenetischen Ansätzen schon in mehreren Feldern als bedeutend erwiesen. So in der neuronalen Regeneration nach einer Verletzung, beim Screening nach Angriffspunkten neuer Wirkstoffe in der Pharmaindustrie, und als potentieller therapeutischer Ansatz gegen Krebszellen in der Tumorbiologie. Diese ersten Ergebnisse deuten auf zukünftig weitreichende Einsatzgebiete hin.

Erleuchtende Erwägungen

Die Anwendung von Laserlicht hat mittlerweile die Grenze des Wissens und des Machbaren in den modernen Lebenswissenschaften verschoben und zum besseren Verständnis von Prozessen in der lebenden Materie beigetragen - von der kleinsten Ebene der Atome bis hin zu gesamten lebenden Organismen. Zieht man die ultra-präzise Kontrolle in Betracht, die der physikalischen Natur des Laserlichts geschuldet ist und bedenkt man, dass man prinzipiell über Laserlicht kodierte Informationen ferngesteuert in praktisch jeden definerbaren Bereich eine Gewebes einschreiben kann, ist es verständlich, dass präklinische Studien schon angelaufen sind.

Wir stehen erst am Anfang einer interessanten Entwicklung -  wie die optogenetische Methodologie verwendet werden wird und bislang ungelöste Fragen in der Biologie und in der Medizin zu lösen. Und nicht zuletzt sehen wir uns endlich in einem Zeitalter der technologischen Entwicklung, das die aufregende Frage stellen wird, die den Menschen schon immer beschäftigt hat: wie entspringt grundsätzlich Intelligenz aus Interaktionen physikalischer Natur in lebender Materie.