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Magnetische Zellen sollen Schäden im Körper reparieren

Bonn (22. Dezember 2008) – Ein Traum der Medizin ist es, lokal begrenzte Schäden im Körper mit Hilfe gesunder Zellen zu beheben. Doch wie lässt sich verhindern, dass die Zellen nicht gleich vom Blutstrom fortgespült werden, bevor sie in das Gewebe einwachsen? Wissenschaftler der Universität Bonn haben zusammen mit Kollegen aus München und Berlin eine Lösung dieses Problems gefunden: Sie präparierten die Hilfszellen so, dass diese sich mittels starker Magnete an die passende Stelle dirigieren ließen. Die Forscher berichten in der kommenden Ausgabe der Zeitschrift PNAS über ihre Ergebnisse.

Der Focus der Veröffentlichung liegt auf Zell- und Gentherapie. Dabei versucht man, einzelne Zellen im Körper genetisch so zu verändern, dass sie therapeutische Effekte haben. Die behandelten Zellen können dann beispielsweise Wirkstoffe erzeugen, die einen Tumor zurückdrängen. "In aller Regel möchte man sehr gezielt vorgehen, um Nebenwirkungen zu vermeiden", erklärt Professor Dr. Alexander Pfeifer vom Pharmazentrum Bonn.

Um die gewünschten Gene zu den entsprechenden Zellen zu transportieren, verwendet man "Genfähren". Häufig handelt es sich dabei um Viren. Im Grunde genommen sind das nämlich ohnehin nichts anderes als Transporter für Gene: Wenn sie auf eine passende Zelle treffen, "klammern" sie sich daran fest und injizieren ihre eigenen Erbanlagen. Dadurch programmieren sie die befallene Zelle um, die daraufhin – statt das zu tun, wofür sie eigentlich da ist – jede Menge neuer Viren produziert.

Zielgerichtete Therapien und Positionierung von Zellen

Man kann nun das Viren-Erbgut entfernen und durch "therapeutische" Gene ersetzen. Beim Infektionsvorgang gelangen diese Gene dann in die Zelle und rüsten sie mit neuen Funktionen aus. Doch dieser Vorgang braucht Zeit. Professor Pfeifer erklärt: "Sie müssen lange genug in der Nähe ihrer Zielzellen gehalten werden, um ihr Erbgut zu übertragen."

Schwierig wird das beispielsweise, wenn man den therapeutischen Virencocktail über die Blutbahn injiziert. Einerseits verteilt dieser sich dann im ganzen Körper und gelangt eventuell nicht in ausreichender Konzentration zu der Stelle, wo er hin soll. Zudem reißt der Blutstrom die Viren unter Umständen wieder fort, bevor sie ihre Genfracht injizieren können. "Wir haben die Viren daher an magnetische Partikel gekoppelt", erklärt Pfeifer. "Wenn wir von außen magnetische Felder anlegen, können wir die so modifizierten Genfähren daher an den erkrankten Stellen im Körper festhalten.

Doch nicht nur Viren lassen sich so im Körper an die passende Stelle dirigieren. Die Forscher nutzen dieses Verfahren, um Zellen magnetisch zu machen und so mit Hilfe eines Magneten an eine bestimmte Stelle zu ziehen. Pfeifer und Kollegen machten so auch Endothelzellen magnetisch – das sind Zellen, die die Blutgefäße auskleiden. "In Mäusen mit geschädigten Arterien konnten wir die Endothelzellen so genau in den geschädigten Arterien positionieren", betont Pfeifer. "Damit eröffnen sich natürlich völlig neue Therapieoptionen."

Quelle: Pressemitteilung der Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn vom 22. Dezember 2008.