Nanopartikel können Erbgut in die Zellen der Vagina-Schleimhaut transportieren, um dort Gene erfolgreich stumm zu schalten. Das neue Verfahren von US-Wissenschaftlern ist bislang nur an Mäusen demonstriert, könnte aber eines Tages dazu beitragen, Frauen vor dem Aidsvirus HIV zu schützen.

Die Untersuchung der Gruppe um Mark Saltzman von der Yale-Universität in New Haven (US-Staat Connecticut) erscheint im Journal "Nature Materials". Für die Experimente wurden nur Materialien verwendet, die von den US-Behören bereits für den Einsatz am Menschen zugelassen sind. Der angestrebte Trick gegen HIV: Das Virus gelangt bei ungeschütztem Geschlechtsverkehr auf die Schleimhaut der Vagina. Dort dringt es in die Zellen ein und vermehrt sich, indem es seine Erbsubstanz in die befallene Zelle einschleust.

Ein RNAi genanntes Verfahren kann fast jedes gewünschte Gen zielgenau ausschalten – auch jene von HIV. Damit bliebe die Infektion, so die Hoffnung, ohne Folgen. Dazu müssen aber kleine, künstliche Stücke Erbgut, die sich an die Gene von HIV anlagern und zu deren Abbau führen, in die Zellen geschleust werden. Dies wollen Saltzman und seine Kollegen mit Nanopartikeln als Transportvehikel erreichen. Dazu experimentierten sie allerdings noch nicht mit HIV.

Nanopartikel schalten Gene ab

Die getesteten Nanopartikel bestehen aus dem Material PLGA (Polylactidco- Glycolid). Diese organische Substanz wird auf der Basis von Milchsäure produziert. PLGA zersetzt sich im Körper langsam, weshalb es viele Ärzte als Nähmaterial bei Operationen verwenden. Die US-Gruppe formte aus der Substanz kleine Kügelchen mit einem Durchmesser von rund 200 Nanometern – das sind 200 Millionstel Millimeter. Diese wurden mit RNAi- Erbgutstücken beladen, die das Entstehen eines grünlich leuchtenden Proteins (GFP) in zuvor gentechnisch veränderten Mäusen stört.

Ziel der Forscher: Wenn das angestrebte Stummschalten des GFP-Gens durch die Nanopartikel funktioniert, leuchten die Zellen der Mäuse-Schleimhaut unter dem Mikroskop nicht mehr – oder viel schwächer als vorher. Später würden dann statt GFP die Gene von HIV abgeschaltet. Das Resultat: Die PLGA-Nanopartikel schalteten wie gewünscht viele Erbanlagen des grünlich leuchtenden Proteins ab. Dessen Produktion ging bis zur Hälfte, teils auf ein Drittel der nicht behandelten Kontrolltiere zurück. Zudem hielt sie über rund zwei Wochen an. Diese Reduktion fiel stärker aus, als wenn die anti-GFP-RNAi-Moleküle mit anderen Verfahren in den Geschlechtstrakt gebracht wurden (mit Liposomen oder gekoppelt an ein Protein). Die Nanopartikel seien so klein, dass sie tief ins Gewebe dringen und zudem bereitwillig von den Zellen aufgenommen würden, ergänzt Saltzman. Zudem reiche es, sie einfach in die Vagina zu bringen.

Die Suche nach einem unsichtbaren Verhütungsmittel, das die Übertragung von HIV bei ungeschütztem Sex verhindert (Mikrobizid), hat in den vergangenen Jahren immer wieder Rückschläge erlitten. Das Stummschalten der HIV-Erbanlagen ist eines der Ziele. Mikrobizide könnten vor allem Frauen helfen, die sich wegen ihres schlechten sozialen Rangs kaum gegen ungeschützten Geschlechtsverkehr wehren können.