Ein Forschungsteam der Universität Utrecht in den Niederlanden hat erfolgreich einen neuartigen Fluoreszenzsensor entwickelt, der die dynamischen Prozesse von DNA-Schädigung und -Reparatur in lebenden Zellen in Echtzeit beobachten kann. Die in *Nature Communications* veröffentlichte Studie bietet ein neuartiges Werkzeug zur Untersuchung von DNA-Schäden für die Krebsforschung, die Arzneimittelsicherheitsbewertung und die Alterungsbiologie und dürfte Innovationen in experimentellen Methoden dieser Bereiche vorantreiben.

Die zelluläre DNA wird kontinuierlich durch interne und externe Faktoren geschädigt. Obwohl Zellen über Reparaturmechanismen verfügen, kann ein Versagen der Reparatur zu Alterung oder Krankheit führen. Bisherige Forschungsmethoden erforderten die Fixierung der Zellen zu verschiedenen Zeitpunkten und lieferten somit nur statische Daten. Dieser neuartige DNA-Schadenssensor hingegen bindet reversibel an Schadensstellen, indem er Fluoreszenzmarkierungen an natürliche Proteindomänen anbringt. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Beobachtung, ohne den Reparaturprozess zu beeinträchtigen.

„Unser Sensor, der aus Proteinkomponenten der Zelle selbst besteht, kann die Schadensstelle autonom erreichen und wieder verlassen und spiegelt so das Zellverhalten präzise wider“, erklärte Studienleiter Thunkai Baubeck. Der Biologe Richard Cardoso da Silva bestätigte die Wirksamkeit des Sensors in Experimenten und erklärte: „Bei der Testung von Medikamenten reagierte der Sensor synchron mit kommerziellen Antikörpern, was mich von der Machbarkeit dieser Methode überzeugte.“

Die Technologie wurde erfolgreich in Experimenten mit lebenden Nematoden validiert und demonstrierte ihre Anwendbarkeit auf komplexe biologische Systeme. Forscher weisen darauf hin, dass dieser DNA-Schadensensor nicht nur Reparaturprozesse verfolgen, sondern auch die Verteilung genomischer Schäden kartieren und die damit verbundene Proteinaggregation in Kombination mit anderen molekularen Komponenten analysieren kann. Seine Anwendungsmöglichkeiten lassen sich flexibel an die jeweiligen Forschungsbedürfnisse anpassen und bieten präzisere Nachweismethoden für die medizinische Forschung.

Das Tool ist derzeit Open Source und wird frei zur Verfügung gestellt, sodass es von Forschungseinrichtungen weltweit direkt genutzt werden kann. Baubeck betonte: „Alle Daten sind öffentlich online verfügbar, sodass Wissenschaftler sofort Experimente durchführen können.“ Der breite Einsatz dieses DNA-Schadensensors dürfte die Effizienz und Genauigkeit des Nachweises von DNA-Schäden durch Medikamente verbessern und positive Auswirkungen auf die Strahlenexpositionsforschung und die Erforschung von Alterungsmechanismen haben.

Weitere Informationen: Richard Cardoso da Silva et al., „Engineered chromatin readers track dynamic changes in damaged chromatin in living cells and animals“, *Nature Communications* (2025). Zeitschrifteninformationen: *Nature Communications*