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Nanovehikel: Die Form entscheidet
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Medizin

Nanovehikel: Die Form entscheidet

15.10.2012 - Nanoteilchen sind beliebt als Transportmittel für Medikamente. Eine neue, formoptimierte Generation könnte auch die Gentherapie voranbringen.

Egal ob bei Krebs oder bei Erbkrankheiten, die Gentherapie ist ein Hoffnungsträger für die Medizin. Viele Ansätze verlassen sich auf modifizierte Viren, um die korrigierende Erbinformation in die gewünschten Zellen zu schleusen. Oftmals verursachen aber genau diese als Genfähren oder Genvehikel bezeichneten Transportsysteme Probleme. Forscher der Universitäten Johns Hopkins (Baltimore) und Northwestern (Evanston, beide USA) arbeiten daher an einer virenfreien Alternative. Auf der Webseite des Fachblatts Advanced Materials haben sie am 11. Oktober für den DNA-Transfer optimierte Nanoteilchen vorgestellt. Je nach Zusammensetzung nehmen die Teilchen verschiedene Gestalten an. „Wurmförmige Teilchen führen zu 1.600 Mal mehr Genexpression in den Zielzellen als Stäbchen- oder Kugel-Teilchen“, erläutert Studienleiter Hai-Quan Mao die Bedeutung der Form. Nachdem die Partikel zunächst mehr oder weniger zufällig eine dieser Formen annahmen, können die Forscher nun die Gestalt vorhersagen und deren Herstellung derart ändern, dass sie trotz unterschiedlicher „DNA-Ladung“ stets die vorteilhafte Wurmgestalt einnehmen.

Für dieses „Teilchen-Tuning“ bemühten die Laborforscher aus Baltimore das Wissen der Bioinformatiker aus Evanston. Dort, in der Nähe von Chicago, wurden die Computermodelle entwickelt, mit denen man die Form der Partikel vorhersagen kann. Die Berechnungen waren dabei zum Teil so komplex, dass bei einigen von ihnen 96 Prozessoren einen Monat lang parallel beschäftigt waren. Die Nanoteilchen bestehen aus Plasmid-DNA und einer schützenden Polymer-Hülle. Die Kombination der beiden Substanzen wird dann in verschieden stark verdünnte Lösungsmittel getaucht. Die Teilchen ziehen sich dadurch zusammen. Das Ergebnis: Die geschrumpften Partikel sind nun sogar gegen Angriffe des Immunsystems geschützt. Im Körper werden sie in die Nähe der Zielzellen injiziert. Nach dem Eintritt in die Zellen zerfällt die Polymerhülle und die Zelle kann die korrigierende Erbinformation von der freigelassenen DNA ablesen. 

© laborwelt.de/ml

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