Neue Vektoren für hochselektiven Gentransfer

  • Der neue lentivirale Vektor (A) ist hochspezifisch für bestimmte Neuronen im Gehirn der Maus, was sich anhand der grünen Fluoreszensfärbung an Zellkörpern und den Ausläufern nachvollziehen lässt. Der herkömmliche Vektor (B) trifft dagegen viele verschiedene Zelltypen. Bild: Prof. Monyer, Uni HeidelbergDer neue lentivirale Vektor (A) ist hochspezifisch für bestimmte Neuronen im Gehirn der Maus, was sich anhand der grünen Fluoreszensfärbung an Zellkörpern und den Ausläufern nachvollziehen lässt. Der herkömmliche Vektor (B) trifft dagegen viele verschiedene Zelltypen. Bild: Prof. Monyer, Uni Heidelberg
  • Der neue lentivirale Vektor (A) ist hochspezifisch für bestimmte Neuronen im Gehirn der Maus, was sich anhand der grünen Fluoreszensfärbung an Zellkörpern und den Ausläufern nachvollziehen lässt. Der herkömmliche Vektor (B) trifft dagegen viele verschiedene Zelltypen. Bild: Prof. Monyer, Uni Heidelberg
  • Neue Entwicklung der Biotechnologie: Vektoren mit Adresscode. Bild: K. Heyder

Das Ziel der Gentherapie ist es, mutierte Gene durch intakte zu ersetzen. Mit lentiviralen Vektoren, Überträgern von Nukleinsäuren aus einer Untergruppe von Retroviren, lassen sich zwar bereits Gene in Zellen einschleusen, bisher waren sie allerdings nicht selektiv, d.h. die Vektoren konnten nicht zwischen verschiedenen Zelltypen unterscheiden. Prof. Christian J. Buchholz, Leiter des Fachgebiets "Virale Gentransfer-Arzneimittel" am Paul-Ehrlich-Institut und seinen Kollaborationspartnern ist es jetzt gelungen, die Hüllproteine des Masernvirus mittels Protein-Engineering so zu verändern, dass sie in lentivirale Vektoren eingebaut werden können. Mit Hilfe einer Fluoreszenzmarkierung konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass die Gene tatsächlich ausschließlich in den gewünschten Zelltyp übertragen werden. Dies gelang sowohl in Zellkulturen als auch in vivo nach Injektion winziger Mengen der Vektoren in das zentrale Nervensystem der Maus.

Für den Zelleintritt nutzen die Forscher anstatt des natürlichen Rezeptors spezifische Zelloberflächenproteine einzelner Zelltypen, dadurch wurde der Vektor so zu sagen mit einer Art Adresscode versehen, der ihm sagt, in welchen Zelltyp im Organismus das Gen übertragen werden soll. Mit den bisher entwickelten Vektoren wird bereits ein breiter Bereich relevanter Zelltypen im Organismus abgedeckt, die für ganz unterschiedliche Gentherapien in Frage kommen. So könnte mit Hilfe des
blutstammzellspezifischen Vektors eines Tages die aufwendige Entnahme, Aufreinigung und Kultivierung von Blutstammzellen aus Patienten, die eine Gentherapie erhalten sollen, überflüssig werden. Auch in der Grundlagenforschung wird der Vektor genutzt werden, beispielsweise um im Gehirn gezielt die Funktion einzelner Neuronen-Subtypen zu studierenn.

Originalliteratur:
Anliker B. et al., Nature methods, published online 10.10.2010; http://dx.doi.org/10.1038/nmeth.1514

http://www.pei.de/

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