Montag, 17. Juni 2019
Navigation öffnen
Anzeige:
Fachinformation

Medizin

25. Januar 2018 Thermische Aktivierung einer Genom-Editiermaschinerie durch modifizierte Gold-Nanopartikel zur Tumorbehandlung

Die gezielte Veränderung des Genoms (Gen-Editing) eines Tumors ist ein äußerst vielversprechendes krebstherapeutisches Verfahren. Ein Wissenschaftler-Team aus China hat nun ein multifunktionales Transportmittel entwickelt, um solche „Genscheren” zielgenau in den Zellkern und in das Genom von Tumorzellen hineinzubringen. Wie die Autoren in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, bietet diese nichtvirale Transportmöglichkeit von molekularen Gen-Editing-Systemen zusätzlich den Vorteil der Hyperthermie als Krebstherapie.
Anzeige:
Im Jahr 2002 wurde mit den CRISPR-Cas-Systemen, die aus Protein und RNA bestehen, eine besondere Verteidigungsstrategie von Bakterien gegen Viren entdeckt. Dieses System wurde zu einer der wichtigsten Gen-manipulativen Methoden in der Molekularbiologie und Biomedizin weiterentwickelt. Mit dem CRISPR-Cas9-System können Molekularbiologen ein Gen im eukaryotischen Zellgenom verhältnismäßig einfach verändern, auschalten oder einfügen. Ein Schwachpunkt ist jedoch die schiere Größe des Systems. Viren kann man daher nicht als Transportmittel verwenden, um das große, das CRISPR-Cas9-System kodierende Plasmid in die Tumorzellen und dann in den Zellkern zu bringen. Wenfu Zheng und seine Kollegen vom National Center for NanoScience and Technology in Beijing, China, haben nun in Zusammenarbeit mit Forschern aus Japan und China ein multifunktionales Transportmittel aus Lipid-modifizierten Goldnanopartikeln entwickelt. Tests zeigten, dass dieses molekulare Vehikel das CRISPR-Cas9-System effektiv in Tumoren bringt und dort freisetzt. In den Tumorzellen wird es durch Laserlicht zersetzt und die CRISPR-Cas9-Gen-Editing-Maschinerie wird aktiviert. Durch Ausschaltung eines funktionswichtigen Zielgens wurden Tumorzellen in den programmierten Zelltod geführt, und das Wachstum des Tumors wurde gestoppt.

Gold-Nanopartikel sind als Trägermaterial für verschiedene biologische Moleküle besonders interessant, weil sie sich leicht modifizieren lassen, stabil sind und mit Laserlicht wechselwirken. Um aus den Gold-Nanopartikeln ein vielseitiges biologisches Transportmittel zu machen, belegten die Wissenschaftler die Gold-Nanopartikel zunächst mit Tat-Peptiden. Diese kleinen, positiv geladenen Proteinstücke können die Membran des Zellkerns überwinden. Anschließend verankerten die Forscher das CRISPR-Cas9-Plasmid, in dem unter anderem die RNA für das tumorwichtige Plk-1-Gen kodiert war – dieses Gen wird in der Tumorzelle ausgeschaltet –, nur durch elektrostatische Wechselwirkung mit den Tat-Peptiden. Der Gedanke war, dass die Tat-Peptide das Plasmid quasi „Huckepack” in den Zellkern mitnehmen. Das gesamte Nanopartikel-Transportsystem wurde noch mit einer Lipidformulierung beschichtet, um eine bessere Zellaufnahme zu ermöglichen.

Als Test für den zielgerichteten Transport in die Zelle und das Gen-Editing wurden sowohl Kulturzellen als auch Mäuse mit Tumor mit dem CRISPR-Cas9-Plasmid-Nanogold-Transporter versetzt. Ein Laser setzte die Gen-Editing-Maschinerie frei. „In dieser Studie löste die Bestrahlung mit Licht die Freisetzung des Tat-Peptids von den Gold-Nanopartikeln abhängig von der Zeitdauer und der Intensität des Lasers aus”, erklärten die Autoren. Aber es gebe noch andere Möglichkeiten: Da sich die Gold-Nanopartikel durch die Bestrahlung aufheizen, könnten sie auch selbst für eine Hyperthermie-Behandlung – gezielte Verbrennung von Krebszellen – verwendet werden. Insgesamt könnte dieser verhältnismäßig einfache Aufbau aus Gold-Nanopartikeln, Peptiden und Lipiden, die sich zu einem multifunktionalen Transport-/Aktivierungssystem zusammensetzen, als eine vielseitige Plattform für gentherapeutische Verfahren genutzt werden.

Quelle: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.


Das könnte Sie auch interessieren

Neue Krebs-Studien zur Immuntherapie am Institut für Klinisch-Onkologische Forschung (IKF) für Patienten geöffnet

Das Institut für Klinisch-Onkologische Forschung (IKF) am Krankenhaus Nordwest startet jetzt in Kooperation mit der Klinik für Onkologie und Hämatologie zwei neue Studien zur Wirksamkeit eines hoch innovativen immuntherapeutischen Ansatzes unter Verwendung von sogenannten Checkpoint-Hemmern: Diese sollen die Blockaden des Immunsystems gegen Krebszellen aufheben. An der ersten Studie in Phase II nehmen Patienten mit vorbehandeltem Dickdarmkrebs (Kolonkarzinom) teil, die einen...

Gesundheitsversorgung auf dem Land – weite Wege, lange Wartezeiten

Gesundheitsversorgung auf dem Land – weite Wege, lange Wartezeiten
Krebsinformationsdienst, DKFZ

Eine repräsentative Umfrage* vom Dezember 2017 hat gezeigt: Die medizinische Versorgung in ländlichen Regionen weist aus Sicht vieler Befragter Defizite auf. Bemängelt wurden lange Wartezeiten auf Arzttermine, weite Wege und weniger Informationsmöglichkeiten. Auch für Krebspatienten und ihre Angehörigen kann diese Situation belastend sein. Der Krebsinformationsdienst des Deutschen Krebsforschungszentrums ersetzt keinen Arzttermin, er bietet aber Antworten auf...

Darmkrebspatienten benötigen spezialisierte Anlaufstelle und Interessenvertretung

Darmkrebspatienten benötigen spezialisierte Anlaufstelle und Interessenvertretung
© Fotolia / cryonoid_media

Mit einem Pressegespräch am 19. April in Berlin nimmt EuropaColon Deutschland e. V. seine Tätigkeit als spezialisierte Anlaufstelle und Interessenvertretung von Darmkrebspatienten auf. Der neu gegründete Verein ist die deutsche Tochter der seit zwölf Jahren europaweit aktiven Patientenorganisation EuropaColon, die in 24 Ländern Europas Menschen mit Darmkrebs unterstützt und gegenüber der Gesundheitspolitik für deren Interessen eintritt. Der Verein soll Anlaufstelle...

Sie können folgenden Inhalt einem Kollegen empfehlen:

"Thermische Aktivierung einer Genom-Editiermaschinerie durch modifizierte Gold-Nanopartikel zur Tumorbehandlung"

Bitte tragen Sie auch die Absenderdaten vollständig ein, damit Sie der Empfänger erkennen kann.

Die mit (*) gekennzeichneten Angaben müssen eingetragen werden!

Die Verwendung Ihrer Daten für den Newsletter können Sie jederzeit mit Wirkung für die Zukunft gegenüber der rsmedia GmbH widersprechen ohne dass Kosten entstehen. Nutzen Sie hierfür etwaige Abmeldelinks im Newsletter oder schreiben Sie eine E-Mail an: info[at]rsmedia-verlag.de.


ASCO 2019
  • Metastasiertes klarzelliges RCC: Frontline-Therapie mit Pembrolizumab + Axitinib verbessert Überleben gegenüber Sunitinib auch bei intermediärem/ungünstigem Risikoprofil und Tumoren mit sarkomatoiden Anteilen
  • Erhaltungstherapie mit Pembrolizumab nach einer Erstlinienchemotherapie verzögert Progress beim metastasierten Urothelkarzinom
  • Fortgeschrittenes Magenkarzinom und AEG: Pembrolizumab ist Standard-Chemotherapie nicht unterlegen bei besserer Verträglichkeit
  • Ermutigende Ergebnisse mit Pembrolizumab in der Zweitlinientherapie des fortgeschrittenen HCC
  • 5-Jahres-Daten der KEYNOTE-001 Studie bestätigen langanhaltenden Überlebensvorteil durch Pembrolizumab beim fortgeschrittenen NSCLC
  • Pembrolizumab + Chemotherapie firstline bei metastasiertem nicht-plattenepithelialen NSCLC: Medianes OS, PFS und PFS2 nahezu verdoppelt
  • Fortgeschrittenes Endometriumkarzinom: Kombination Pembrolizumab + Lenvatinib wird in Phase-III-Studie getestet
  • Metastasiertes Melanom: Immunbedingte Nebenwirkungen unter Pembrolizumab assoziiert mit längerem rezidivfreien Überleben
  • Pembrolizumab + Platin-basierte Chemotherapie oder Pembrolizumab als Monotherapie erfolgreich in der Erstlinie bei rezidivierenden/metastasierenden Kopf-Hals-Tumoren