Ursache der Erkrankung ist das Fehlen (Deletion) von mindestens 26 Genen auf dem Chromosom Nr. 7. Ins­besondere eines dieser Gene mit der Bezeichnung Gtf2i wurde mit dem hypersozialen Verhalten in Verbindung gebracht. Sein Produkt, ein Protein namens TFII-I, ist ein Transkriptionsfaktor, d. h. es reguliert die Aktivität weiterer Gene. Dr. Barak beschäftigt sich mit der Frage, wie das Fehlen von Gtf2i in Gehirnzellen die Ver­haltensanomalien hervorruft. Er konnte das Gen mit gentechnischen Methoden im Großhirn von Mäusen gezielt ausschalten und so ein WS-ähnliches hyper­soziales Verhalten auslösen. Außerdem verändert sich aber auch in den Oligodendrozyten – Gehirnzellen, die die elektrisch isolierende Myelinschicht um die Nerven­fasern bilden – dieser Prozess der Myelinisierung und damit die Leitfähigkeit der Nervenfasern. Mit einem Arz­neiwirkstoff, der die Leitfähigkeit steigert, konnte Dr. Barak die normalen Verhaltensweisen wiederher­stellen. Deshalb vermutet er einen Zusammenhang zwi­schen Gtf2i und der Myelinisierung mit der Folge, dass Strukturveränderungen im Gehirn zu den Verhaltens­anomalien des WS beitragen.

Im Rahmen des Forschungsprojekts untersucht Dr. Barak die Auswirkungen des Fehlens von Gtf2i auf die Myelinisierung, den Aufbau des Gehirns und das Verhalten genauer. An gentechnisch veränderten Mäusen und menschlichem Gewebematerial sollen mit bildgebenden Verfahren sowie mit verhaltens­physiologischen, molekularbiologischen, immunolo­gischen, elektronenmikroskopischen und histologischen Methoden folgende Fragen beantwortet werden:

• Welche Auswirkungen hat das Fehlen von Gtf2i, das bisher nur am Großhirn untersucht wurde, auf den Aufbau des gesamten Gehirns? Lässt sich das ver­ringerte Gehirnvolumen, das man bei WS-Patienten beobachtet, auch an den Mäusen nachweisen? Welche Anomalien der Myelinisierung und der Gehirnanatomie sind darüber hinaus zu beobachten?
• Wie wirkt sich die gezielte Ausschaltung von Gtf2i in Oligodendrozyten auf das Verhalten, die mikroanato­mischen Eigenschaften der Zellen und die Aktivität der von TFII-I gesteuerten Gene aus?
• Haben Gewebeproben aus dem Gehirn von WS-Patien­ten ebenfalls Eigenschaften, die auf eine veränderte Myelinisierung zurückgehen? Sind Ver­ände­rungen der Genaktivität zu beobachten, die sich in Beziehung zu den Befunden an Mäusen setzen lassen?

Insgesamt möchte Dr. Barak neue Aufschlüsse über die WS-typischen, durch das Fehlen von Gtf2i verursachten Defekte der Myelini­sierung gewinnen und damit ein Hindernis beseitigen, das bisher der Entwicklung wirksamer Arzneiwirkstoffe im Wege stand.