Winzige Partikel sollen - sicherer als Viren - heilende DNA-Stränge bei einer Gentherapie in die Zellen transportieren

Evanston (USA) - Unheilbare Erbkrankheiten und zahlreiche Gendefekte könnten mit gesunden DNA-Strängen kuriert werden. Doch bisherige Gentherapien zeigten schwere Nebenwirkungen, da Viren als Transporter für die Erbgutmoleküle genutzt wurden. Winzige Nanodiamanten sollen diese Aufgabe sicherer und dennoch effizient übernehmen können. Auf dem langen Weg zu Gentherapien gegen Diabetes, Mukoviszidose oder gar Krebs erzielten nun amerikanische Wissenschaftler mit den wenige Nanometer kleinen Containern aus Kohlenstoff viel versprechende Ergebnisse und präsentierten diese in der Fachzeitschrift "ACS Nano".

"Eine der größten Herausforderungen der Medizin ist die Entwicklung einer effizienteren und biokombatiblen Methode für den Gentransport", sagt Dean Ho von der Northwestern University in Evanston. Mit seinen Kollegen untersuchte er das bisher bevorzugte Polymer Polyethyleneimin-800 (PEI-800). Obwohl PEI-800 heilende Erbgutstränge sicherer als Viren in die kranken Zellen einschleusen kann, verläuft dieser Prozess nicht effizient genug. Doch angedockt an anorganische Nanodiamanten konnten die Gene etwa 70-mal besser in menschliche Krebszellen einer Zellkultur transportiert werden. Den erfolgreichen Einbau der neuen Erbgutstränge kontrollierten die Forscher über den Nachweis eines grün fluoreszierenden Farbstoffs.

Warum das Hybridmaterial aus Nanodiamanten, Polymer und Erbgutsträngen so gut in die kranken Zellen eindringen kann, ist bisher noch nicht eindeutig geklärt. So wird es auch noch einige Jahre dauern, bis diese Partikel ihre Wirksamkeit in klinischen Studien belegen können. Dennoch lohnt sich dieser Ansatz, in dem physikalische und biologische Nanotechnologien vereint werden, um die Chancen für eine heilsame Gentherapie möglichst ohne Viren und gefährliche Nebenwirkungen auszuloten.