Im Zentrum der biomedizinischen Forschung stehen seit langem sogenannte Modellorganismen, die es Wissenschaftlern ermöglichen, die Besonderheiten menschlicher Erkrankungen an nicht-menschlichen Probanden zu untersuchen.
Im Idealfall rekapitulieren solche Modelle genau eine menschliche Störung, so dass beispielsweise die in einem Rattenmodell beobachtete Parkinson-Krankheit praktisch nicht von der eines menschlichen Patienten zu unterscheiden wäre. Die Realität ist natürlich, dass Ratten keine Menschen sind, und nur wenige Modelle spiegeln den Phänotyp der fraglichen Krankheit wirklich getreu wider. Daher sind viele "Modelle" im strengsten Sinne des Wortes überhaupt keine echten Modelle. Für die Entwicklungsbiologin und Whitehead Institute-Mitglied Hazel Sive ist dies keine Kleinigkeit.
„Der Begriff Modell wird sehr locker verwendet“, sagt Sive. "Das war ein Problem für mich: Alles ist ein Modell!"
Sive sieht die Notwendigkeit, einen neuen Begriff zu verwenden, um die Sprache der biologischen Forschung auf Systeme auszudehnen, die zwar keine technischen Modelle sind, aber dennoch einen enormen Nutzen bei der Untersuchung der Ätiologie menschlicher Erkrankungen bieten können. In diesem Kontext schlägt sie die Verwendung des Wortes "Werkzeug" vor.
Sive stellt ihren Fall in der März-Ausgabe von Disease Models & Mechanisms offiziell vor. In einem Leitartikel mit dem Titel ""Modell" oder "Werkzeug"? Neue Definitionen für die translationale Forschung" fordert Sive die Verwendung von "Werkzeug" als Mittel zur Definition eines biologischen Systems, das zwar keinen Phänotyp rekapitulieren kann, aber aufgrund seiner molekulare Zusammensetzung, liefern wichtige Einblicke in eine menschliche Erkrankung.
„Das ist nicht semantisch – es gibt wirklich einen Unterschied“, sagt Sive. "Mäuse haben ein Gütesiegel und werden als Menschen ähnlich angesehen, aber offensichtlich sind sie wirklich ganz anders als Menschen. Frösche, Fliegen, Fische und Hefen sind ernsthafte Systeme zum Verständnis grundlegender biologischer Fragen, aber sie werden als weniger angesehen." wertvoll, wenn es um die Erforschung menschlicher Krankheiten geht.
Obwohl die Publizität um Sives Vorschlag neu ist, hat sie sich dieses Konstrukt vor fast acht Jahren für ihre eigenen Forschungen mit Zebrafischen ausgedacht. Sie verwendet Zebrafische als eine Art Reagenzglas, um menschliche psychische Störungen wie Schizophrenie, bipolare Störung und Autismus zu untersuchen. Da sie genau weiß, dass Zebrafische keinen Autismus bekommen, hat Sive den Fisch dennoch erfolgreich als Werkzeug eingesetzt, weil sie auch weiß, dass Gene für psychische Gesundheitsrisiken beim Menschen Homologe in Zebrafischen haben und dass diese Gene während der Gehirnentwicklung aktiv sind. Aus diesem Grund sind Sive und ihr Labor in der Lage, Funktionsverluststudien an diesen Genen durchzuführen, zu untersuchen, was mit dem sich entwickelnden Gehirn passiert, und nach Chemikalien zu suchen, die die Aktivität der Gene verändern können. Solche Arbeiten könnten helfen, potenzielle therapeutische Ziele zu identifizieren.
Nachdem Vivian Siegel, Herausgeberin von Disease Models & Mechanisms, Sive vor einigen Jahren über dieses "Werkzeugmodell"-Konstrukt diskutiert hatte, ermutigte sie Sive, es mit der wissenschaftlichen Gemeinschaft insgesamt zu teilen.
"Sie hat genau das getan, was ich mir erhofft hatte." Siegel sagt über Sives Leitartikel. „Wir wollten betonen, dass man Nutzen finden kann, ohne dass die Krankheit rekapituliert wird, solange man die Grenzen des Systems kennt.“
Sowohl Sive als auch Siegel, deren Zeitschrift sich auf die Veröffentlichung von Grundlagenforschung mit translationalem Einfluss konzentriert, sind der Ansicht, dass eine verstärkte, aber umsichtige Einführung des Begriffs „Werkzeug“Forscher dazu ermutigen sollte, neue Verwendungen für ihre Systeme ihrer Wahl in Betracht zu ziehen, die Gutachter von Stipendien bei der Bewertung verwandter Anträge auszubilden und letztendlich zu einem besseren Verständnis menschlicher Störungen führen.
„Wenn man sich strikt an den Begriff ‚Modell‘hält, kann man sich von seinem eigenen System täuschen lassen“, sagt Siegel. „Dieser Ansatz hat viele Vorteile. Ich hoffe, dass durch die Veröffentlichung in Disease Models & Mechanisms Menschen erreicht werden, die an translationaler Forschung interessiert sind, und andere wissen lassen, dass sie bestimmte Aspekte der Betrachtung nicht so geringschätzen müssen Dies bietet eine neue Möglichkeit, die potenziellen Beiträge von Organismen zu erkennen, die nicht unbedingt traditionelle "Modelle" sind."
