Gentherapie: Taxi Marke Eigenbau

Natürliche Viren werden bei der Gentherapie gern als Erbguttaxi verwenden. Diese Transporteure bergen jedoch auch Risiken wie erhöhte Immunreaktionen oder Krebs. Ein künstliches Virus könnte Abhilfe schaffen.

Viren sind wahre Experten darin, Erbmaterial in Zellen eines befallenen Organismus einzuschleusen. Für die Gentherapie macht man sich dies zu Nutze: Hierbei werden Gene in Zellen eines Patienten eingefügt, um Erbkrankheiten oder Gendefekte zu behandeln.

Natürliche Viren sind zwar ausgesprochen effektiv, Gene für eine Gentherapie in Zellen zu schleusen, haben jedoch den Nachteil, dass sie Immunreaktionen oder auch Krebs auslösen können. Künstliche Viren haben diese Nebenwirkungen nicht, arbeiten dafür aber nicht besonders effektiv. Der Grund liegt darin, dass die Größe und die Form der künstlichen Viren nur sehr schwer zu kontrollieren, aber entscheidend für ihre Effektivität sind.

Künstliches Virus | Das künstliche Virus besteht aus beta-Faltblatt-Proteinbändern, an denen siRNA-Moleküle sitzen, die bestimmte Zielgene blockieren. Glukose-Bausteine erleichtern den Transport in die Zielzellen.

Koreanische Forscher um Myongsoo Lee von der Yonsei-Universität in Seoul haben nun eine neue Strategie entwickelt, bei der die künstlichen Viren eine definierte Form und Größe beibehalten. Die Wissenschaftler gingen von einer bandartigen Proteinstruktur, des beta-Faltblatts, als Schablone aus. Dabei ordnen sich die Proteinbänder in einem Selbstorganisationsprozess zu einer definierten faserförmigen Doppelschicht an, die Form und Größe vorgibt.

Außen angekuppelt sind Proteinärmchen, die kurze RNA-Helices binden und regelrecht einbetten. Ist diese RNA komplementär zu einer bestimmten Gensequenz synthetisiert, kann sie ganz spezifisch das Ablesen dieses Gens blockieren. Diese so genannten Small Interfering RNAs (siRNA) gelten als Grundlage einer Erfolg versprechenden gentherapeutischen Methode.

Glukose-Bausteine auf der Oberfläche der künstlichen Viren sollen die Bindung des künstlichen Virus an Glukose-Transporter auf der Zelloberfläche der Zielzellen verbessern. Diese Transporter kommen bei fast allen Säugerzellen vor, wobei Tumorzellen meist besonders viele davon tragen.

Versuche mit einer menschlichen Krebszelllinie zeigten, dass die künstlichen Viren eine siRNA sehr effektiv einschleusen und das Zielgen blockieren. Zusätzlich gelang es den Forschern, einen wasserabweisenden Farbstoff zu Demonstrationszwecken in das Proteinband der künstlichen Viren einzuschließen. Der Farbstoff wurde tatsächlich bis in den Zellkern der Tumorzellen transportiert. Für die Forscher ist diese Zielgenauigkeit besonders interessant, gilt der Zellkern doch als Wirkort vieler wichtiger Antitumor-Wirkstoffe.