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News: Nützliche Viren

Wissenschaftler nutzen einen 'Schleusen-Mechanismus' in den Proteinhüllen einiger einfacher Viren aus, der es diesen erlaubt, organisches und anorganisches Material ein- oder auszuschleusen. Durch diese "reversiblen strukturellen Umwandlungen" könnten Techniker demnächst in der Lage sein, die genetische Komponente eines Virus - die DNA oder RNA - zu entfernen und die verbleibende Proteinhülle als Behälter und Transportsystem für andere Substanzen einzusetzen.
Was würden Sie davon halten, wenn Ihr Arzt Ihnen im Verlauf einer medizinischen Behandlung ein Virus injizieren wollte? Obwohl es noch eine ganze Weile dauern wird, bis es soweit ist, ist dies eine der Konsequenzen eines kürzlich von Trevor Douglas, Chemiker an der Temple University, und Mark Young, Pflanzenpathologe an der Montana State University, erzielten Durchbruchs. Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden in Nature in der Ausgabe vom 14. Mai veröffentlicht.

Douglas und Young erklären: "In ihrem natürlichen Zustand sind Viren Proteingruppen, die als Wirtsbehälter zur Speicherung und zum Transport von Nukleinsäure dienen. Wir haben diese natürliche Funktion verändert." Die Vorstellung (und der Beweis), daß Viren Substanzen sind, die auseinandergenommen werden können, deren genetisches Material entfernt werden kann, und die wieder zusammengesetzt und als Kuriere für ausgewählte Substanzen dienen können, bedeutet eine große Herausforderung für traditionelle Auffassungen.

Die Hoffnung auf bedeutende medizinische Fortschritte beruht auf der Tatsache, daß die beiden Forscher in der Lage waren, eine organische Substanz, ähnlich dem Heparin – das routinemäßig zur Behandlung von Koronarthrombose eingesetzt wird – in ein Virus (das Cowpea Chlorotic Mottle Virus) einzufügen. Weil dieser Schleusenmechanismus in einer großen Anzahl von Viren unterschiedlicher Formen und Größen auftritt, gibt es keinen Grund anzunehmen, daß ein möglicher Transport auf eine bestimmte Klasse von Medikamenten beschränkt ist.

Die einfachen Proteinhüllen, mit denen Douglas und Young arbeiten, können auch "leicht und routinemäßig gezielt modifiziert werden." Dies bedeutet, daß das "beladene" Virus so verändert werden kann, daß er zielgerichtet auf bestimmte Zellen (wie zum Beispiel Krebszellen) eingesetzt werden kann. Außerdem sollte es möglich sein, Medikamente an sehr spezifische Orte zu transportieren.

Young weist darauf hin, daß die Viren, mit denen er und Douglas arbeiten, relativ einfache Pflanzenviren sind, die erstens "unglaublich wirtsspezifisch sind" und keine Tiere als Wirte nutzen und zweitens seit jeher in Gemüse auftreten und problemlos vertragen werden. Außerdem wurde das Erbmaterial der Viren entfernt, so daß nur die Hülle verbleibt – die dann als Behälter verwendet werden kann. Deswegen fürchten die Wissenschaftler keinerlei Gesundheitsrisiko für Menschen.

In der Tat haben einige der interessantesten Konsequenzen dieser Studie nichts mit traditioneller Biologie oder Biochemie zu tun. Douglas und Young haben die Proteinhüllen der Viren als "in Größe und Form begrenzte" Kammern eingesetzt, in denen Minerale in sehr spezifischen und präzisen Dimensionen kristallisieren. Die Möglichkeit, eine unbegrenzte Anzahl von Kristallen homogener Größe zu erzeugen, hätte profunde Auswirkungen, zum Beispiel auf die Produktion miniaturisierter Halbleiter und anderer genormter Materialien.

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