Magnetische Partikel lenken therapeutische Gene

Mit Hilfe eines äußeren Magnetfeldes werden die Teilchen gezielt zum Ort des Schadens dirigiert. Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben eine hoch empfindliche Messmethode entwickelt, mit der die Effizienz dieser Therapie erforscht werden kann.

Sie ermitteln die Menge des magnetischen Materials am Zielort - und damit auch die Menge der therapeutischen wirksamen Gene oder Zellen - aufs Pikogramm pro Zelle genau. In einer gemeinsamen Studie mit der Universität Bonn wurde deutlich: Durch das magnetische Verfahren kann die Effizienz der Gen-Übertragung im Vergleich zu nicht-magnetischen Verfahren dramatisch erhöht werden. Ziel des Forschungsprojektes ist in erster Linie die präzise Lenkung von Therapeutika für Herz- Kreislauf-Erkrankungen, um Nebenwirkungen zu vermeiden.

Therapeutische Gene, die in Körperzellen eingeschleust werden sollen, werden mit "Genfähren" durch die Blutbahn transportiert. Als Genfähren dienen in der Regel veränderte Viren, die ohnehin dafür geschaffen sind, Erbmaterial in fremde Zellen zu übertragen. Doch zur Übertragung der therapeutischen Gene muss sich die Genfähre lange genug an der Zelle aufhalten, in die die Gene gelangen sollen. "Zu diesem Zweck sind magnetische Nanoteilchen an die Genfähren gekoppelt", erläutert Dr. Lutz Trahms, Projektleiter der PTB. "Durch ein gezielt angelegtes Magnetfeld lenken Pharmakologen die Genfähren mit ihrer Fracht dann zu einer bestimmten Stelle und halten sie dort fest, bis die therapeutischen Gene übertragen worden sind."

Dann kommt das eigentliche Know-How der PTB-Physiker ins Spiel: Mit einem Verfahren, das sich Magnetrelaxometrie nennt, ermitteln sie, welche Menge an magnetischen Nanopartikeln von den Zellen am Zielort aufgenommen worden ist. Dies sind hoch genaue Messungen im Bereich von wenigen Pikogramm (milliardstel Milligramm) pro Zelle. Auf diese Weise kann die Effizienz des Gentransfers überprüft werden. Und es zeigt sich: Durch das magnetische Verfahren kann die Effizienz der Gen-Übertragung im Vergleich zu bisherigen, nicht-magnetischen Verfahren dramatisch erhöht werden.

COMPAMED.de; Quelle: Physikalisch-Technischen Bundesanstalt