Viren mit eingebautem Gen-Schalter

Viren sollen als Gentaxis therapeutische Gene in Körperzellen einschleusen oder gezielt als Virustherapie Krebszellen infizieren und zerstören. Für solche Einsätze werden sie oft mit zusätzlichen Genen ausgestattet, etwa für Botenstoffe oder für Proteine, die den programmierten Zelltod auslösen. Diese Genprodukte könnten dem Körper jedoch schaden, würden sie zum falschen Zeitpunkt oder in zu großer Menge freigesetzt.

Die Wissenschaftler konstruierten jetzt RNA-Schalter, indem sie in direkter Nachbarschaft des eingeschleusten Gens synthetische DNA-Abschnitte in das Viruserbgut einfügten. Dieses Konstrukt wird in der infizierten Zelle gemeinsam mit dem eingeschleusten Gen zu einem einzigen Boten-RNA-Molekül (mRNA) abgelesen.

Mit einem Wirkstoff, den die Wissenschaftler zu den virusinfizierten Zellen geben, wird der Schalter betätigt. Die Substanz dockt passgenau an das RNA-Molekül an und veranlasst es, sich selbst zu zerschneiden. So kann das potenziell gefährliche Protein nicht hergestellt werden. Diesen Regulationsmechanismus haben sich die Forscher von Bakterien abgeschaut, welche die Produktion zahlreicher Proteine über RNA-Schalter steuern.

Die Virologen des DFFZ konstruierten zunächst einen RNA-Schalter, der durch den Wirkstoff permanent in der "aus"-Position gehalten wird. Erst wenn kein Wirkstoff mehr zugegeben wird, startet die Produktion des fremden Proteins. Auch ist es umgekehrt möglich, Schalter zu konstruieren, die erst bei Wirkstoffzugabe die Proteinproduktion ermöglichen. Diese RNA-Schalter sind nur 100 Basenpaare lang.

Literatur: Ketzer, P., et al.: Nucleic Acids Res. 2012; Online: doi:10.1093/nar/gks734.