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Gentechnisch veränderte Mäuse könnten winzige Helden sein, die Landminen schnüffeln
Wissenschaftler entwickeln eine echte Mighty Mouse, die dank olfaktorischer Superkräfte durch Felder huscht und versteckte Landminen aufspürt.
Die Forscher des Hunter College der City University of New York haben die Tiere so gentechnisch verändert, dass sie 500-mal besser ausgerüstet sind als ihre normalen Artgenossen, um Landminensprengstoff zu erschnüffeln. Sie hoffen, dass diese Heldenmäuse vor vergrabenen Bomben warnen könnten.
Versteckte Landminen sind in fast 70 Ländern weltweit eine tödliche Realität, und das Aufspüren und Entfernen ist teuer und gefährlich. Derzeit werden Metalldetektoren, Radar, Magnetometer und Spürhunde verwendet, um nach ihnen zu suchen.
Eine belgische Organisation namens APOPO verwendet bereits riesige afrikanische Beutelratten als billigere Möglichkeit, Landminen aufzuspüren. Die Ratten sind nicht gentechnisch verändert, aber ihr Geruchssinn ist scharf genug, um TNT zu erkennen. Den Bombenschnüffelratten wird beigebracht, den Boden zu kratzen, wenn sie eine versteckte Mine entdecken (zum Glück sind sie klein genug, um den Sprengstoff nicht auszulösen). Während die pelzigen Minensucher effektiv sind (mit zwei Führern können sie ein Feld in einer Stunde abdecken, was für Metalldetektoren zwei volle Tage dauern würde), brauchen sie neun Monate Training, um zuverlässig zu werden, was pro Ratte rund 6.000 Euro kostet.
Die gentechnisch veränderten Mäuse reagieren jedoch so empfindlich auf TNT, dass die Begegnung mit dem Molekül ihr Verhalten wahrscheinlich unwillkürlich ändert, sodass sie wenig bis gar kein Training benötigen. Charlotte D’Hulst, eine molekulare Neurobiologin am Hunter College, die vorgeführt ihre Arbeit auf einer Tagung der Society for Neuroscience, nutzte genetische Modifikationen, um sicherzustellen, dass die Mäuse 10.000 bis 1.000.000 geruchserkennende Neuronen mit einem TNT-detektierenden Rezeptor haben, verglichen mit nur 4.000 bei einem normalen Tier, was möglicherweise die Nachweisgrenze für diesen Geruch erhöht 500-fach, sagt sie. Jedes geruchserfassende Neuron in der Nase einer Maus ist mit einer Art Geruchsrezeptor versehen. Normalerweise findet sich jeder spezifische Rezeptor in einem von tausend geruchserfassenden Neuronen, aber etwa die Hälfte der geruchserfassenden Neuronen in D’Hulsts Mäusen haben den TNT-erfassenden Rezeptor.
Dieser besondere Geruchsrezeptor war ursprünglich identifiziert durch Danny Dhanasekaran , Molekularbiologe am College of Medicine der University of Oklahoma. Dhanasekaran sagt, dass ein bestimmter Geruch normalerweise von einer Handvoll verschiedener Arten von Geruchsrezeptoren wahrgenommen wird, was der natürlichen Nase hilft, Gerüche leichter und genauer zu erkennen. Durch die Entwicklung einer großen Menge eines Rezeptors, der TNT erkennt, könnten D'Hulst und Kollegen jedoch die Empfindlichkeit des Systems erhöhen, sodass es leicht bei Operationen zur Erkennung von Landminen verwendet werden kann, sagt Dhanasekaran, der weiterhin nach anderen TNT sucht. Typ Rezeptoren.
D’Hulst hofft, dass diese überwältigende Hingabe an nur einen Geruch eine einfache Möglichkeit bietet, festzustellen, ob die manipulierten Mäuse auf TNT gestoßen sind oder nicht. Aktuelle Forschung schlägt vor, dass eine plötzliche und intensive Stimulation des Geruchssystems Anfälle auslöst, sagt sie. Wir können nur hoffen, dass unsere Mäuse ein Anfallsverhalten zeigen … wenn sie Landminen entdecken. Wir müssen nicht mit Essensbelohnungen arbeiten; Wir werden wahrscheinlich ein Funksignalsystem verwenden. Ein Chipimplantat kann ihr Verhalten verfolgen, melden und aufzeichnen. Die Forscher müssen die Mäuse noch in Verhaltensstudien testen.
Roger Hess, Leiter der Feldoperationen für Goldene West Humanitäre Stiftung , eine Wohltätigkeitsorganisation, die Technologien entwickelt, um die Entfernung von Landminen zu unterstützen, sagt, dass diese Minenschnüffelmethode zwar vielversprechend sein könnte, aber immer noch von der Erkennung von Spurendämpfen aus der Mine abhängt. Die Freisetzung des Geruchs aus dem Boden kann von den Boden- und Wasserbedingungen abhängen, und die Spur eines Sprengstoffs könnte mehrere Meter von der eigentlichen Mine entfernt sein, sagt er. Die Technik funktioniert auch nicht bei Minen, die keine Lücken haben, damit der Geruch von Sprengstoff entweichen kann.
Aufgrund des Risikos, einen Gegenstand zu verpassen, müsste eine zweite Methode angewendet werden, sagt er.