Magnetfelder dirigieren Gene

- Wie von Geisterhand folgt die braune Flüssigkeit in dem dünnen Reagenzglas dem Magneten, den Christian Plank an die Außenseite hält. In der Glaskanüle befindet sich ein Gemisch aus Eisenoxiden, das von dem Magneten angezogen wird.

Mit Hilfe solcher mikroskopisch kleiner Teilchen, auch Nanopartikel genannt, und einer neuen Magnettechnologie hat eine Arbeitsgruppe aus Biochemikern und Medizinern vom Klinikum rechts der Isar, der Technischen Universität München (TUM) ein Transportsystem für Gene entwickelt, um diese zu erkrankten Körperzellen zu dirigieren und sie dort therapeutisch wirken zu lassen.

"Wo genau im Körper diese Eisenoxide mit den Genen hinwandern sollen, wollen wir mit einem Magneten vorgeben, den wir genau an dem erkrankten Gewebe positionieren", erklärt Plank.

Doch bis in Zukunft Eisenoxide für den Transport von Genen eingesetzt werden können, zum Beispiel um Gendefekte in Erbanlagen auszugleichen, ist es noch ein weiter Weg. Aus diesem Grund unterstützt die Europäische Union die Entwicklung einer speziellen Anwendungsform dieser Technik, an der auch Wissenschaftler aus den USA und Israel beteiligt sind, in den nächsten drei Jahren mit 2,8 Millionen Euro.

Gesunde Gene gleichen defekte Sequenzen aus

"Bei vielen Krankheiten sind die blutbildenden Zellen beeinträchtigt", erklärt Plank, "wie etwa bei der erblich bedingten Immunschwächekrankheit SCID-X1, bei Neugeborenen." Für die kleinen Patienten, auch "Bubble Kids" genannt, kann schon die kleinste Infektion tödlich sein. Deshalb müssen sie in steriler Umgebung leben, um den Kontakt mit Erregern auszuschließen. Den genetischen Defekt, der für die Fehlfunktion im Erbgut verantwortlich ist, kennen die Wissenschaftler sehr genau.

Die Aufgabe von Planks Team ist es nun, eine Technologie weiter zu entwickeln, mit der man aus dem Nabelschnurblut von erkrankten Babys adulte Stammzellen gewinnen kann. Aus diesen Stammzellen entwickeln sich anschließend spezialisierte Zellen, die an der Immunabwehr von Infektionen beteiligt sind. Während der Gewinnung dieser Stammzellen wollen die Forscher mit Hilfe der magnetischen Eisenoxidpartikel, die sie mit Magnetfeldern von außen steuern, funktionierende Gensequenzen in die Zellen einschleusen und die defekten damit ersetzen. Wieder im Körper des Patienten verabreicht, sollen diese Zellen die fehlende Funktion der Immunabwehr übernehmen. Wie die gesunden Gensequenzen in das Erbgut eingebaut werden können ohne Schäden anzurichten, erforscht eine italienisch-amerikanische Arbeitsgruppe im Verbund.

Gentherapie soll gegen Aids und Krebs wirken

Die Bekämpfung der relativ seltenen Immunschwächekrankheit SCID-X1 soll aber für die Mediziner nur der Anfang sein. Denn die Technologie der Gewinnung adulter Stammzellen und die folgende Einschleusung von korrekt arbeitenden Genen könnte auch bei der Behandlung anderer Erbkrankheiten zum Einsatz kommen, genauso wie bei der Bekämpfung von Aids oder Krebsleiden. "Wir hoffen, in drei bis fünf Jahren diese neue Methode der Gentherapie am Klinikum rechts der Isar zum Einsatz zu bringen", sagt Plank.

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