Der Erfolg der onkolytischen Viren ist vor allem davon abhängig, ob es ihnen gelingt, die Membran der Tumorzelle zu überwinden und in ihr Inneres vorzudringen. Wie dies sichergestellt werden kann, interessiert Dr. Tanja Hartmann vom Deutschen Krebsforschungszentrum. Sie versucht, die Viren so zu präparieren, dass sie ausschließlich auf Tumorzellen losgehen, gesunde Zellen aber unbehelligt lassen.
Die gezielte Infektion von Tumorzellen ist eine der wichtigsten Bedingungen, die Viren auf ihrem Karriereweg zum „Krebsgegner“ erfüllen müssen. Denn was auch immer den Viren an zusätzlicher Fracht mitgegeben wird, sie müssen erst einmal in die Zellen hineinkommen.
Die Doktoranden Christina Quirin, Daniela Kosmides, Matthias Naumer und Dominik Dorer erproben, unterstützt von der technischen Assistentin Rosa Eurich, unterschiedliche Methoden, mit denen die selektive Tatkraft der onkolytischen Viren gesteigert werden kann.
Von der „Haustüre“ zur „Schaltzentrale“
„Die Frage ist“, fasst Tanja Hartmann zusammen, „welche Schlüssel wir den Adenoviren mitgeben müssen, damit sie sich exklusiv Zutritt zu Tumorzellen verschaffen können.“ Der kniffligste Teil der Arbeiten von Tanja Hartmann ist, den Schlüssel in die Viren einzubauen, ohne dass das Virus und der Schlüssel ihre Funktionen verlieren. Auf dem Weg von der „Haustüre“ in der Zellmembran zur „Schaltzentrale“, dem Kern der Zelle, gilt es dann, weitere Hindernisse zu überwinden.
Die Forscher nutzen für die Maßanfertigung der Viren Strukturen, die diese „von Haus aus“ mitbringen und die vor allem dazu dienen, Zellen aufzuschließen: Gemeint sind zwölf antennenförmige Proteinanhängsel, die aus dem Kapsid, der Verpackung der Viren, herausragen und sie auf elektronenmikroskopischen Bildern wie Miniatur-Raumsonden aussehen lassen. Die Proteinanhängsel sind an ihrem Ende knopfartig verdickt. Damit lassen sich die Viren auf der Zelle nieder – wie eine Raumsonde auf der Oberfläche eines Planeten.
Dies geschieht nicht irgendwo, sondern an speziellen Andockstationen, so genannten Rezeptoren, die die Zelle normalerweise für eigene Zwecke nutzt. Die Viren missbrauchen sie als Ankerplatz. Verlief das Andockmanöver erfolgreich, dringt das Virus durch die Zellmembran in das Innere der Zelle ein und programmiert deren Erbsubstanz zur Produktion unzähliger neuer Viren um. Das Schicksal der Zelle ist dann besiegelt: Sie geht zugrunde, die Viren werden frei und schwärmen aus, um weitere Zellen zu befallen.
Geniale Anti-Tumor-Strategie
Gezielt eingesetzt, kann aus der brutalen Eroberungsmethode eine geniale Anti-Tumor-Strategie werden. Voraussetzung dafür sind Viren, die ausschließlich auf Rezeptoren andocken, die typisch für Tumorzellen sind. Auf diese Weise bleiben gesunde Zellen verschont. Was von Natur aus für diesen Zweck nicht passt, versuchen die Wissenschaftler, im Labor passend zu machen.
„Wir verändern die Proteinanhängsel, indem wir systematisch diejenigen Gene des Virus verändern, die für deren Aufbau zuständig sind“, erläutert Tanja Hartmann. „Eine zweite Strategie ist, die Proteinanhänge mit Adaptern zu versehen, von denen wir wissen, dass sie sich spezifisch an Tumorzell-Rezeptoren anlagern können.“
Claudia Eberhard-Metzger / einblick – Die Zeitschrift des Deutschen Krebsforschungszentrums
Stand: 17.04.2009
