Der menschliche K\u00f6rper besteht aus Milliarden von Zellen \u2013 deren Genome sich im schlimmsten Fall krankhaft so ver\u00e4ndern k\u00f6nnen, dass sie sich unkontrolliert teilen. Diese Teilung passiert zum Beispiel bei Krebserkrankungen, aber auch bei Virusinfektionen liegt die Ursache der Erkrankung in den betroffenen Zellen. Mit Medikamenten versucht man dann, diese Zellen zu zerst\u00f6ren.
Allerdings gibt es kaum ein Medikament, das nicht die eine oder andere Nebenwirkung hat. Man denke nur an Chemotherapien, zu deren Nebenwirkungen meist auch kompletter Haarausfall z\u00e4hlt. Ein Grund f\u00fcr diese oft unerw\u00fcnschte Nebenwirkungen ist, dass die Medikamente nicht nur die kranken Zellen angreifen, die sie zerst\u00f6ren sollen. Die Therapie wirkt sich auf den gesamten K\u00f6rper aus und es werden auch gesunde Zellen gesch\u00e4digt.<\/p>\n\n\n\n
Ein Forschungsteam um Prof. Oliver Lieleg, Inhaber der Professur f\u00fcr Biomechanik und Mitglied bei der Munich School of BioEngineering<\/a> der TUM<\/a>, und um Prof. Thomas Crouzier von der K\u00f6niglichen Technischen Hochschule<\/a> (KTH) in Stockholm haben jetzt eine stabile Nano-Verpackung f\u00fcr Medikamente entwickelt, durch die der Wirkstoff nur innerhalb der betroffenen Zellen freigesetzt werden soll. \u201eDie Wirkstofftr\u00e4ger werden zwar von allen Zellen aufgenommen\u201c, erkl\u00e4rt Lieleg. \u201eAber die F\u00e4higkeit, den Wirkstoff freizusetzen, sollen nur die erkrankten Zellen besitzen.\u201c Dadurch k\u00f6nne nur der richtige \u201eSchl\u00fcssel” die DNS-stabilisierten Partikel wieder \u00f6ffnen. Erst dann k\u00f6nnten die eingekapselten Wirkstoffmolek\u00fcle auch freigesetzt werden. Als Schl\u00fcssel dienten hierbei sogenannte MikroRNS-Molek\u00fcle, da RNS (Ribonukleins\u00e4ure) vom Aufbau der DNS sehr \u00e4hnlich ist und eine gro\u00dfe Rolle bei der Proteinsynthese im K\u00f6rper spielt. Sie kann aber auch andere Zellprozesse regulieren. Bis diese neue Methode an Patienten angewendet werden kann, wird aber noch einige Zeit vergehen. Vorher seien erst weitere Untersuchungen im Labor mit komplexeren Tumor-Modellsystemen erforderlich, betonen die Forscher. Au\u00dferdem wollen sie \u201eweitere Modifikationen dieses Mechanismus zur Wirkstofffreisetzung untersuchen, um die bestehenden Krebstherapien zu verbessern\u201c.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Der menschliche K\u00f6rper besteht aus Milliarden von Zellen \u2013 deren Genome sich im schlimmsten Fall krankhaft so ver\u00e4ndern k\u00f6nnen, dass sie sich unkontrolliert teilen. 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In einer Studie in Tumor-Modellsystemen aus Zellkulturen hat dieser Mechanismus bereits funktioniert. Dazu verpackten die Wissenschaftler die Wirkstoffe zun\u00e4chst mithilfe von sogenannten Mucinen, die aus einem Proteinr\u00fcckgrat bestehen, an das Zuckermolek\u00fcle angeheftet sind. Mucine sind Hauptbestandteile des Schleims, der zum Beispiel im Mund, Magen oder Darm gebildet wird. \u201eDa Mucine im K\u00f6rper vorkommen, k\u00f6nnen ge\u00f6ffnete Mucin-Partikel sp\u00e4ter von den Zellen abgebaut werden\u201c, sagt Lieleg.
Ebenfalls im K\u00f6rper kommt ein weiterer wichtiger Bestandteil der Verpackung vor: die Desoxyribonukleins\u00e4ure (DNS). Sie tr\u00e4gt unsere Erbinformation. F\u00fcr die \u201eWirkstoffverpackung\u201c stellten die Forscher DNS-Strukturen mit den gew\u00fcnschten Eigenschaften synthetisch her und hefteten sie chemisch an die Mucine. \u201eWird nun der L\u00f6sung, in der sich die Mucin-DNS-Molek\u00fcle und der Wirkstoff befinden, Glycerin zugesetzt, sinkt die L\u00f6slichkeit der Mucine, sie falten sich zusammen und schlie\u00dfen den Wirkstoff ein\u201c, erkl\u00e4ren die Wissenschaftler. \u201eDie DNS-Str\u00e4nge binden sich aneinander und stabilisieren die Struktur, sodass sie sich nicht mehr von alleine auffalten kann.\u201c<\/p>\n\n\n\nSchloss und Schl\u00fcssel<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
\u201eIn Krebszellen sind MikroRNS-Str\u00e4nge vorhanden, deren Aufbau uns genau bekannt ist\u201c, erkl\u00e4rt Ceren Kimna, Erstautorin der Studie<\/a>. \u201eUm sie als Schl\u00fcssel zu nutzen, haben wir das Schloss entsprechend angepasst \u2013 durch sorgf\u00e4ltiges Design der synthetischen DNS-Str\u00e4nge, die unsere Medikamententr\u00e4gerpartikel stabilisieren.\u201c Die DNS-Str\u00e4nge seien so aufgebaut, dass die MikroRNS-Molek\u00fcle daran binden k\u00f6nnen und dadurch die vorhandenen Bindungen, die die Struktur stabilisieren, aufl\u00f6sen. Dabei k\u00f6nnten die synthetischen DNS-Str\u00e4nge in den Partikeln auch an Mikro-RNS-Strukturen angepasst werden, die bei anderen Krankheiten wie Diabetes oder Hepatitis auftreten.<\/p>\n\n\n\nWeitere Studien n\u00f6tig<\/strong><\/h3>\n\n\n\n