Künstliche Hüllproteine transportieren Wirkstoffe in lebende Zelle - responsif GmbH erreicht Meilenstein
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MIT/ Erlangen. Kleine Moleküle und Proteine lassen sich mit Hilfe einer künstlich erzeugten Hülle in lebende Zellen einschleusen. Das belegen neueste Forschungsergebnisse der responsif GmbH, die kürzlich im renommierten Journal of Biological Chemistry veröffentlicht wurden. Die Wissenschaftler stellten biotechnisch ein Hüllprotein sowie ein Ankerprotein her, an das verschiedene Substanzen gekoppelt sind. Bei dem Hüllprotein handelt es sich um die äußeren Bestandteile von Polyomaviren. Das Ankerprotein stammt vom inneren Teil der Virushülle. Daran hatten die responsif-Forscher Methotrexat (MTX) gebunden, einen Wirkstoff, der das Wachstum bestimmter Blutkrebszellen stoppt. Darüber hinaus stellten sie einen weiteren molekularen Anker her, der mit einem kleinen Protein (27 kDa) verbunden ist. Das besondere an dem Protein ist seine Fähigkeit, im Licht einer bestimmten Wellenlänge grün zu leuchten.
Die Wissenschaftler zeigten in ihrer Arbeit, dass in einem Reaktionsgemisch bei geeigneten Rahmenbedingungen die einzelnen Bestandteile vollständige Proteinhüllen bilden und dabei die eingesetzten Substanzen umschließen. Dieser Verpackungsmechanismus funktioniert nach den Erkenntnissen der Biologen und Chemiker äußerst effektiv. Die so entstandenen künstlichen Viruskapseln enthalten durchschnittlich bis zu 462 MTX-Moleküle, beziehungsweise 64 Polypeptide.
Werden diese Kapseln mit lebenden Zellen zusammen gebracht, nehmen die Zellen sie aktiv auf. Das belegen die Wissenschaftler mit mikroskopischen Aufnahmen, auf denen die Kapsoide innerhalb von Zellen grün leuchten. Wurden MTX-haltige Polyoma-Kapseln mit bestimmten Blutkrebszellen zusammen gebracht, verloren die leukämischen T-Zellen ihre Teilungsfähigkeit.
Die jetzt vorliegenden Ergebnisse untermauern nach Ansicht der responsif-Wissenschaftler das therapeutische Potenzial dieses neuartigen Transportsystems. Zwar haben die Forscher gezeigt, dass das System einen effektiven Transportmechansimus darstellt, Wirkstoffe in die Zelle zu transportieren, doch zielen sie auf etwas anderes ab: Eine Krebstherapie, bei der die körpereigene Immunabwehr eine entscheidende Rolle spielt. Mit Hilfe von Tumor-Antigenen, die von den responsif-Hüllen umschlossen sind, könnte nach Einschätzung der Wissenschaftler die Immunabwehr, die die Tumorzellen nicht effizient genug erkennt, wirksam stimuliert werden. Diese therapeutische Wirksamkeit von rekombinanten Kapsoiden im Kampf gegen Krebszellen konnte von der responsif schon erfolgreich durch Tierexperimente bestätigt werden.
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