29. Mai 2006 Trotz bislang begrenzten Erfolgs gilt die Gentherapie als vielversprechendes Heilungsverfahren. Die Idee, durch Defekte im Erbgut entstandene Erkrankungen mit Genen zu heilen, fasziniert nach wie vor viele Menschen. Schwierig ist jedoch die Wahl geeigneter „Fähren“, die die therapeutische Fracht an die kranken Zellen liefern können.
Viren sind dazu zwar in der Lage, wegen unerwarteter Nebenwirkungen sucht man aber nach anderen Gen-Vehikeln. Forscher der University of Massachusetts in Amherst berichten nun in der Online-Ausgabe der Zeitschrift „Angewandte Chemie“ über gute Erfahrungen mit Gold-Nanopartikeln. Die winzigen Teilchen können mit Desoxyribonukleinsäure (DNS) beladen werden und schleusen das Erbmaterial in lebende Zellen ein.
Goldkügelchen als Transporter
Die Goldkügelchen, die Vincent Rotello und seine Mitarbeiter als DNS-Taxis verwenden, wurden zunächst mit einer Art Pelz überzogen. Dazu hefteten die Forscher unzählige lange Kohlenwasserstoffketten an die Kugeln. An ihrem äußeren Ende tragen diese Ketten positiv geladene Gruppen.
Da DNS negativ geladene Phosphatgruppen enthält, kann sie sich über elektrostatische Wechselwirkungen an die entgegengesetzt geladenen Goldkügelchen binden. Derart beladene Nanopartikeln brachten die Wissenschaftler mit embryonalen Bindegewebszellen von Mäusen zusammen. Nach einer Kontaktzeit von wenigen Stunden hatten die Zellen die Genfähren aufgenommen.
Ultraviolettes Licht als optisches Signal
Der zweite Schritt des Verfahrens hatte zum Ziel, die DNS in den Zellen freizusetzen. Dies erreichten die Forscher durch ein optisches Signal. Sobald sie ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge von 350 Nanometern einstrahlten, brach eine Bindung innerhalb der Kohlenwasserstoffketten auf, und die Baugruppe am Ende der Kohlenwasserstoffketten wurde abgespalten. Die Goldkügelchen erhielten dadurch eine negative Ladung. Sie konnten daraufhin die DNS nicht mehr festhalten, sondern stießen sie regelrecht ab.
Wie Rotello mit seinen Kollegen herausfand, wird das Erbmaterial nicht nur einfach ins Zytoplasma eingeschleust, sondern gelangt bis in den Zellkern. Dies ist notwendig, damit das eingeschleuste Erbmaterial seine Arbeit aufnehmen und den Gendefekt beheben kann. Bisher ergab kein Experiment Hinweise auf toxische Wirkungen. Offenbar sind alle Bestandteile des gespaltenen DNS-Gold-Komplexes gut verträglich für die Zelle.
Text: ubi. / F.A.Z., 30.05.2006, Nr. 124 / Seite 34
