Bio-Prozessor 30.03.2010 Unsichtbare Prothese gegen Gicht
Gicht könnte bald durch ein Implantat behandelt werden, das den auslösenden Harnsäurespiegel selbstständig misst und reguliert. Forscher haben einen winzigen Bio-Prozessor entwickelt, der sich bei Mäusen bereits bewährt hat.
Kernstück des Bio-Prozessors sind drei Funktionseinheiten, die ständig miteinander kommunizieren: Ein Sensor misst die Harnsäurekonzentration und alarmiert bei zu hohen Werten einen zweiten Baustein. Dieser veranlasst wiederum bei überschrittenen Werten eine dritte Funktionseinheit, einen Wirkstoff ins Blut abzugeben, der die Konzentration wieder in ein gesundes Gleichgewicht bringt. Eingeschlossen in eine Kapsel mit einem Durchmesser von nur 0,2 Millimetern nehme der Prozessor keinen Einfluss auf das Erbgut des Patienten und könne jederzeit wieder entfernt werden, berichten die Wissenschaftler um Martin Fussenegger von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich.
Gicht ist eine schmerzhafte Gelenkerkrankung, die viele Ursachen haben kann, etwa eine genetische Veranlagung. Aber auch die Ernährung und andere Umwelteinflüsse spielen eine Rolle. Sicher ist, dass die Krankheit auf einen erhöhten Harnsäurespiegel im Blut zurückgeht: Überschüssige Harnsäurekristalle lagern sich in den Gelenken ab, wodurch Entzündungen entstehen. Ganz ausschalten darf man die Harnsäure allerdings nicht, da sie andererseits aggressive Sauerstoff-Verbindungen neutralisiert, die Zellen beschädigen können, die so genannten freien Radikale. Deshalb sollte die Konzentration der Harnsäure immer innerhalb eines bestimmten Bereichs bleiben. Die Forscher suchten nun nach einer Methode, die diese feine Steuerung bei Gichtkranken übernimmt.
Das gelang ihnen nun, indem sie in einer Zellkultur das Erbgut verschiedener menschlicher Zelltypen, darunter embryonale Nierenzellen veränderten. Durch den neu geschaffenen Bio-Prozessor mit dem Namen UREX wird ständig die Harnsäurekonzentration kontrolliert und bei einem zu hohen Harnsäurespiegel die Abgabe des Enzyms Urat-Oxidase ins Blut veranlasst. Dieses Enzym reguliert bei den meisten Säuretieren den Harnsäurespiegel, nur hat es der Mensch im Laufe seiner Entwicklung leider verloren – was mit ein Grund für die Gichtanfälligkeit vieler Menschen ist.
Kapsel aus Algengelantine
Damit UREX seine Arbeit aufnehmen kann, werden zwei Millionen Zellen in einer Kapsel aus Algengelatine mit einem Durchmesser von nur 0,2 Millimetern eingeschlossen und in den Körper implantiert. Die Kapsel bewahrt dabei die Zellen vor der Abstoßung durch das Immunsystem - und umgekehrt den Körper vor den fremden Genen. Kleine Poren in der Kapsel gewährleisten die Messung des Harnsäurespiegels und die Enzymabgabe ins Blut.
Erste Versuche mit Mäusen waren erfolgreich: Die Harnsäurekonzentration im Blut der Tiere ging durch das Implantat auf ein normales Niveau zurück und auch die Harnsäurekristalle in den Nieren lösten sich auf. Mit dem künstlichen Ersatz-Regulator könnten Gichtkranke quasi eine molekulare Prothese erhalten: «Mit diesem Hilfsmittel korrigieren wir einen fehlerhaften Stoffwechselweg und helfen dem Körper, sich optimal selbst zu therapieren», erläutert Fussenegger.
sca/mat/news.de/ddp
