Aus der Forschung

Um in eine T-Zelle zu gelangen, müssen die Viren zunächst an den CD4-Rezeptor unter Mitbeteiligung des Co-Rezeptor CXCR4 andocken. 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. Bisher war es jedoch nur sehr schwer möglich, effizient und gezielt kurze RNA-Stückchen in die Zellen einzuschleusen.

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 haben sich zwar als sicher erwiesen, im Fall von T-Zellen sind sie aber ineffektiv. Das neue Transportsystem Kohlenstoffnanoröhrchen wird dagegen gut von Zellen aufgenommen und kann dabei andere Moleküle einschleusen.

Kohlenstoffnanoröhrchen sind lange dünne Röhren im Nanomaßstab, die aus einer oder mehreren Schichten graphitartig angeordneter Kohlenstoffatome bestehen. Partikel – oder eben auch Arzneistoffe – können chemisch an die Außenseite angeknüpft werden und so gezielt in lebende Zellen eingeschleust werden. Die Forscher knüpften Phospholipidmoleküle, aus denen auch Zellmembranen aufgebaut sind, an Polyethylenglycolketten, die in die sie umgebende Lösung ragen. An deren Enden werden die benötigten RNA-Moleküle befestigt, die über eine Schwefel-Schwefel-Brücke später in der Zelle sehr leicht abspaltbar sind. Zur Erklärung für diesen Transportvorgang kommt ein aktiver Mechanismus wie die Endocytose in Betracht: Teile der Zellmembran wölben sich nach innen und umschließen die Moleküle, sodass Bläschen entsteht. Diese schnüren sich ab, wandern in die Zelle und befördern so die Nanoröhrchen – und damit einen Wirkstoff – ins Zellinnere.