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Gentechnik bietet die Möglichkeit, das Erbgut von Lebewesen gezielt zu verändern. Diese Fähigkeit wird beispielsweise dazu eingesetzt, Medikamente wie menschliches Insulin in Bakterien oder in Tierzellen herzustellen (Kapitel Arzneimittelproduktion). Die häufigsten gentechnischen Veränderungen, sei dies in der Forschung oder für die Produktion von Medikamenten, geschehen in Mikroorganismen (Bakterien, Hefen) und in Zellkulturen. Doch auch höhere Lebewesen, also Pflanzen und Tiere, können gezielt gentechnisch verändert werden. Dies ist wichtig, denn Erkenntnisse aus Mikroorganismen oder Zellen lassen sich nicht einfach auf einen höheren Organismus übertragen.
Krankheiten oder Körperprozesse lassen sich oft nicht an einzelnen Zellen untersuchen. Die Alzheimer-Krankheit etwa ist ein Leiden, das nicht nur einzelne Zellen, sondern ganze Regionen des Gehirns betrifft. Die Entstehung der Krankheit ist komplex und die Forschenden greifen daher nicht nur auf einzelne «Alzheimer-Zellen» zurück, sondern auf das so genannte Tiermodell, also zum Beispiel auf Mäuse, welche eine Krankheit entwickeln, die mit der menschlichen Alzheimer-Erkrankung zwar nicht genau identisch ist, die ihr aber ähnelt. Anhand dieser Mäuse können die Forscherinnen und Forscher Neues über die Entstehung von Alzheimer erfahren und neue Therapien testen. Andere bekannte Beispiele von Tiermodellen gibt es für Krankheiten wie Multiple Sklerose, Diabetes, Chorea Huntington oder Krebs.
In den letzten Jahrzehnten haben Forscherinnen und Forscher in der ganzen Welt eine Reihe von Tieren zu «Modellorganismen» erkoren. Dazu gehören zum Beispiel die Maus und die Fruchtfliege (siehe Liste unten). Sie haben sich darauf geeinigt, sich auf wenige zu konzentrieren, statt tausende verschiedene Tiere zu untersuchen. Ergebnisse können dann unter den Modellorganismen miteinander verglichen werden. Wenn also ein Forschungslabor in Helsinki eine neue Erkenntnis bei der Maus erlangt, so können andere Forschende, die mit Mäusen des gleichen Stammes arbeiten, auf diese Erkenntnisse aufbauen, egal ob sie in Wien, Bern oder San Francisco arbeiten.