Forschung

Impfung mit Nano-Teilchen: Falsche Blutkörperchen fangen Viren im Blut

Schweizer Forscher haben künstliche Blutkörperchen geschaffen, die Viren anlocken und einfangen können. Dazu haben sie Nano-Imitate der Zellen so nachgebaut, dass Malaria-Parasiten sie für Wirtszellen halten. Die Viren nisten sich in die Zellen ein und sitzen in der Falle.

Intelligente, winzige Nano-Imitate von Blutkörperchen fangen Viren im Blut ein und machen sie so unschädlich. (Foto: Flickr/Andrew Mason/CC BY 2.0)

Intelligente, winzige Nano-Imitate von Blutkörperchen fangen Viren im Blut ein und machen sie so unschädlich. (Foto: Flickr/Andrew Mason/CC BY 2.0)

Schweizer Forscher haben künstliche Blutkörperchen geschaffen, die Viren anlocken und einfangen können. Dazu haben sie Nano-Imitate der Zellen so nachgebaut, dass Malaria-Parasiten sie für echte Wirtszellen hielten. Die Viren nisteten sich in die Zellen ein und saßen in der Falle. So blockiert konnten sie keine anderen Zellen mehr befallen, waren aber für das Immunsystem voll zugänglich und konnten so bekämpft werden.

Die Malariaparasiten dringen normalerweise in menschliche rote Blutkörperchen ein, in denen sie sich verstecken und vermehren. Danach bringen sie die Wirtszellen zum Platzen und infizieren neue Zellen. Dieser Kreislauf kann nun mithilfe der Nano-Imitate effizient unterbrochen werden, da die frei gewordenen Erreger an Nano-Imitate anstatt an die roten Blutkörperchen binden.

Forschende der Universität Basel berichten,  die Nano-Imitate der Wirtszellmembran erfolgreich getestet zu haben. Dazu entwickelten sie einen einfachen Prozess zur Herstellung von kleinsten künstlicher Bläschen, so genannte Polymer-Vesikeln, die spezifische Wirtszellrezeptoren auf ihrer Oberfläche präsentieren. Diese locken die Viren an, weil sie für Wirtszellen gehalten werden. Die Bildung der Kunststoff-Bläschen erfolgt durch ein Gemisch aus zwei unterschiedlichen Block-Copolymeren. In wässriger Lösung formen sich die Nano-Imitate spontan durch Selbstorganisation.

Die Forscher untersuchten die Interaktion von Nano-Imitaten und den Malariaparasiten mittels Fluoreszenz- und Elektronenmikroskopie im Detail. Dabei konnte eine grosse Anzahl an Nano-Imitaten an die Parasiten binden, und die Reduktion der Infektion war durch die Nano-Imitate um das 100-Fache effizienter als mit löslichen Wirtszellrezeptoren. Das heisst: Um alle Erreger zu blockieren, braucht es eine 100-mal höhere Konzentration von löslichen Wirtszellrezeptoren, als wenn die Rezeptoren auf den Nano-Imitaten präsentiert werden.

„Unsere Ergebnisse könnten in Zukunft zu neuen Möglichkeiten für alternative Therapie- und Impfansätzen führen“, sagt Adrian Najer, Erstautor der Studie. Da viele Krankheitserreger den gleichen Wirtszellrezeptor zum Eindringen benötigen wie die Malariaparasiten, könnten die Nano-Imitate auch gegen andere Infektionskrankheiten eingesetzt werden.

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