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Nanomedizin

Medikamententransporter mit Biotarnkappe

Thrombozyten zwischen anderen Blutzellen

In der Krebsmedizin versuchen Forscher seit einigen Jahren, die Haltbarkeit von Wirkstoffen im Körper dadurch zu verlängern, dass sie das Medikament in Nanopartikel einschließen. Die winzigen Teilchen sollen eines Tages durch die Blutbahn schwimmen und ihre Fracht freisetzen, sobald sie am Tumor angekommen sind. Allerdings attackiert der Körper die Nanopartikel und räumt sie unter anderem mit Hilfe von weißen Blutkörperchen aus dem Blutkreislauf aus.

Um diesen Verteidigungsmechanismus zu umgehen, experimentieren Forscher um Ennio Tasciotti vom Methodist Hospital System Research Institute in Houston mit einer biomimetischen Tarnkappe für Nanopartikel: Sie isolierten die Membran der weißen Blutkörperchen (Leukozyten) und banden sie über elektrostatische Anziehungskraft an die Medikamententransporter. Der besondere Reiz des Verfahrens besteht darin, dass sie so dem Körper weismachten, die Nanopartikel seien ein Teil des Verteidigungssystems.

Leukozyten haben in ihrer Membran eine Anzahl von Signalproteinen, die es ihr ermöglichen, die Endothelwand von Blutgefäßen zu durchdringen oder an Tumorzellen anzudocken; gleichzeitig dienen sie als Erkennungszeichen, das andere Leukozyten von einer Fressattacke abhält. Experimente in Zellkulturen und Versuchsmäusen belegten, dass die umhüllten Nanopartikel dank der übernommenen Membranproteine diese Eigenschaften der Leukozyten erbten.

Sie passierten eine Schicht aus Endothelzellen besser als unbehandelte Partikel und verursachten dabei geringeren Schaden. In Tumoren häuften sich im Schnitt doppelt so viele getarnte Medikamententransporter an wie ungetarnte. Rund 40 Minuten konnten die Partikel aus nanoporösem Silizium ihre Tarnung aufrechterhalten, danach wurden sie vom Körper zur Leber transportiert – möglicherweise weil die aus einem Flickenteppich von Membranstückchen zusammengesetzte Hülle zwischenzeitlich abgeblättert war.

Ihr Experiment sehen die Wissenschaftler um Tasciotti als erste Machbarkeitsstudie. Ob das Verhüllungsmanöver tatsächlich klinische Anwendung findet, wird sich erst zeigen, wenn sich seine Unbedenklichkeit unter Beweis gestellt hat.

51. KW 2012

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 51. KW 2012

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