Viele Medikamente müssen mit toxischen Stoffen versetzt werden, um die Zellmembran überwinden zu können. Ein neues Verfahren soll jetzt den optimalen Wirkstoff-Transport ermöglichen.
Zellen sind Meister im Selbstschutz. Ihre Membranen lassen lebensnotwendige Stoffe hinein und sperren andere Substanzen aus. Diese intelligente Barriere kann jedoch zum Problem für Medikamente werden, die in die Zelle gelangen müssen. Bislang mussten komplexe und teilweise toxische Formulierungen verwendet werden, um die Zellwände zu überwinden. Wissenschaftler haben nun eine neue Methode entwickelt, mit der Medikamente und Peptide in die Zelle transportiert werden können – und zwar ohne die Membran zu schädigen.
Ein Forscherteam entwickelte nun ein Verfahren, das auf der Nutzung eines wasserlöslichen Clusters des chemischen Elementes Bor basiert. In Experimenten wiesen die Wissenschaftler nach, dass es eine optimale Größe für diese Bor-Cluster gibt, bei der der Durchdringungsprozess besonders effizient ist. „Sind die Moleküle zu klein, wirken sie nicht. Sind sie zu groß, haben sie membranschädigende Eigenschaften“, berichtet Erstautorin Dr. Andrea Barba-Bon.
Den Forschern gelang es, verschiedene Wirkstoffe in Zellen zu platzieren. Darunter auch solche, die erfolgreich Antibiotikaresistenzen überwinden. „Für die neue Methode gibt es viele Anwendungen, zum Beispiel für den Transport von Medikamenten der neuesten Generation – insbesondere von Peptiden oder sogar protein-basierten Wirkstoffen“, meint Studienautor Javier Montenegro. Peptide sind gefragte Wirkstoffe in der Krebstherapie, in Antibiotika und zahlreichen weiteren Arzneimitteln. Laut der Wissenschaftler hat das Verfahren das Potenzial, der zellbiologischen Grundlagenforschung einen Schub zu geben: Der Transport positiv geladener und neutraler Wirkstoff-Moleküle oder Fluoreszenzfarbstoffe in lebende Zellen – die bislang nicht eingeschleust werden konnten – wurde erheblich vereinfacht.
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung der Jacobs University Bremen GmbH. Hier findet ihr die Originalpublikation.
Bildquelle: grayomm, unsplash.