Der Lieferanteneingang für trojanische Pferde

News: Der Lieferanteneingang für trojanische Pferde

In der Gentherapie ist es leichter, das genetische Material zu korrigieren, als diese intakte Variante in die betroffenen Zellen einzuschleusen. Aber zum Glück hat die Natur für eine Art Hintereingang gesorgt: einen in der Zellmembran befindlichen Transportmechanismus. Indem die Wissenschaftler die Vehikel für das Erbmaterial wie ein Signalmolekül tarnen, das an den zugehörigen Rezeptor bindet, können die regenerierten Gene die Membran passieren.

Eines der großen Probleme der Gentechnik stellt das Einführen der korrigierten Gene in die Zelle dar. Erst wenn die DNA in das Erbgut eingebaut ist, kann sie "gesunde" Proteine produzieren und den Gendefekt somit ausgleichen. Bisher verwendeten Wissenschaftler abgeschwächte Viren als Vektoren, um funktionstüchtige Gene einzuschleusen. Aber das Immunsystem des Menschen, das gegen solche Eindringlinge vorgeht, setzt die Effektivität dieser Methode stark herab.

Nun haben Forscher von der University of North Carolina in Chapel Hill einen vielversprechenden Ansatz gefunden: In ihren Experimenten konnten sie zeigen, dass sich ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor als Einlass für Viren mit samt ihrer Fracht eignet. "An ein Adenovirus koppelten wir ein kleines Signalmolekül – Uridintriphosphat (UTP), – das mit dem G-Protein-gekoppelten Rezeptor interagiert", sagt Silvia M. Kreda. Dadurch konnten die Wissenschaftler die sonst undurchlässige Zellmembran austricksen und einen spezifischen Gentransfer in menschliche Lungenepithelzellen erreichen.

Richard C. Boucher vom Cystic Fibrosis Center der University of North Carolina gefällt der "Trojanische Pferd-Ansatz": "Man muss die Viren so aussehen lassen, wie etwas, das in die Zellen gelangen kann." Mit UTP ausgestattete Viren können die Zellen dazu bringen, ihre "Türen" so lange offen zu halten, bis sie im Innern sind.

Die Angriffsstelle ist ein als P2Y2 bezeichneter purinerger Rezeptor, der auf den Epithelzellen der Atemwege in großer Zahl vorkommt. Mit Hilfe des neuen Ansatzes wollen die Wissenschaftler in diesen Zellen einen Gendefekt korrigieren, der Mukoviszidose verursacht. Lungensekrete von Patienten mit der schweren Erbkrankheit sind zu dickflüssig, was zu Atembeschwerden, zahlreichen Infektionen und zum frühzeitigen Tod führt.

In der Studie, die in der Juni-Ausgabe von Nature Biotechnology erscheinen wird, brachten die Wissenschaftler allerdings anstatt des Mukoviszidose-Gens ein leichter nachzuweisendes Reporter-Gen in die Zellen ein. Aber nach einer Verbesserung der Methode wollen die Mediziner sie an einem Mausmodell der Krankheit und später an Patienten testen. Außerdem hält Kreda das neue Verfahren für so flexibel, dass man es erfolgreich zur Genkorrektur bei anderen Zelltypen und Krankheiten anwenden könnte.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 15.10.1999
"Ein Opfer für die Wissenschaft"
Spektrum Ticker vom 10.2.2000
"Wie geschaffen für diese Aufgabe"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Ticker vom 9.12.1999
"Keine Wunder, aber Fortschritt"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum der Wissenschaft 2/96, Seite 32
"Mukoviszidose"
(nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)

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