Nanoröhrchen als "Genfähre" gegen Aids

Einen viel versprechenden Ansatz gegen Aids könnte eine Gentherapie mittels kleiner RNA-Schnipsel bieten, die für die Infektion wichtige Gene blockieren. Allerdings fehlten bisher dafür geeignete Transportvehikel, die die RNA bis in die Zellen bringen. Jetzt haben Forscher erstmals Nanoröhrchen aus Kohlenstoff als „Fähren“ für diese RNA-Stückchen getestet – mit Erfolg.

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T-Zellen sind eine für die Immunabwehr wichtige Gruppe der weißen Blutkörperchen, die von Viren befallene Körperzellen erkennen und zerstören. Sie sind jedoch selbst eines der Angriffsziele von HI- Viren. Um in eine T-Zelle zu gelangen, müssen die Viren zunächst an einen CD4 genannten Rezeptor andocken. Mit beteiligt ist der Co- Rezeptor CXCR4. Mit Hilfe kurzer interferierender RNA-Stränge lassen sich die CD4- und die CXCR4-Gene der T-Zellen ausschalten. Die T-Zelle stellt dann diese Rezeptoren nicht mehr her und die Viren finden keinen Angriffspunkt auf der Zelloberfläche. Eine HIV-Infektion könnte auf diese Weise deutlich verlangsamt werden, wie frühere Forschungsarbeiten gezeigt hatten.

Genfähre gesucht…

Wie aber bringt man die RNA-Schnipsel in die T-Zellen hinein? Um genetisches Material in Zellen einzuschleusen, können die Hüllen nicht pathogener Viren verwendet werden; für therapeutische Zwecke keine ungefährliche Sache, weil diese Allergien hervorrufen können. Liposomen, winzige Fettbläschen, sind zwar sicher, erwiesen sich im Fall von T-Zellen aber als ineffektiv.

…und gefunden

Forscher um Hongjie Dai von der Stanford University wählten Kohlenstoffnanoröhrchen als "Transportmittel". Kohlenstoffnanoröhrchen sind dafür bekannt, dass sie gut von Zellen aufgenommen werden und dabei andere Moleküle einschleusen können. Die Forscher knüpften Phospholipide – Moleküle, aus denen auch Zellmembranen aufgebaut sind – an Polyethylenglycol- Ketten. Die Phospholipide schmiegen sich fest an die Außenwand von Kohlenstoffnanoröhrchen an, die Polyethylenglycol-Ketten ragen in die umgebende Lösung. An deren Enden werden nun die benötigten RNA- Moleküle befestigt, über eine Schwefel-Schwefel-Brücke sind sie später in der Zelle sehr leicht abspaltbar.

Damit gelang es ihnen, RNA-Stückchen in menschliche T-Zellen und primäre Blutzellen zu schleusen, die die Gene für spezielle HIV-spezifische Rezeptoren und Co-Rezeptoren der Zelloberfläche "abschalten". Den HI- Viren stehen dann kaum noch "Einstiegsluken" zur Verfügung. Im Vergleich zu den üblichen Transportsystemen auf Liposombasis lassen sich die "Luken" wesentlich effektiver schließen, wie die Wissenschaftler in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten.

(Gesellschaft Deutscher Chemiker, 21.02.2007 – NPO)