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Protein aus Muttermilch als Waffe gegen Bakterien

03.02.2016
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Von Christina Hohmann-Jeddi / Aus dem in Muttermilch enthaltenen Protein Lactoferrin haben britische Forscher ein synthetisches Virus hergestellt, das antimikrobiell wirkt. Zusätzlich kann es als Genfähre für humane Zellen genutzt werden, berichten die Forscher um Dr. Valeria Castelletto im Fachjournal »Chemical Science« (DOI: 10.1039/c5sc03260a).

 

Die zunehmenden Antibiotika-Resistenzen machen es erforderlich, neue antimikrobielle Prinzipien zu erforschen. Das Team vom National Physical Laboratory in London untersuchte daher das antimikrobielle Lactoferrin aus der Muttermilch genauer. 

Das Molekül gehört zum angeborenen Immunsystem und kann Bakterien, Pilze und sogar Viren bei Kontakt zerstören. Für die antimikrobielle Eigenschaft ist hauptsächlich eine kleine Domäne des Proteins verantwortlich, die aus sechs Amino­säuren besteht. Aufgrund der Struktur dieses Fragments gingen die Forscher davon aus, dass es sich, wenn es in größerer Zahl vorkommt, spontan zu einer Kapsel zusammenlagern kann.

 

Das Team synthetisierte die Fragmente, die sich tatsächlich zu virusähnlichen Peptid-Kapsiden zusammenlagerten. Diese konnten nicht nur Bakterien erkennen und binden, sondern perforierten auch deren Mem­bran, wie die Forscher im Hochgeschwindigkeits-Rasterkraftmikroskop beobachteten. »Die Kapseln wirkten wie Projektile, die effizient und schnell die Membran durchlöcherten«, sagt Hasan Alkassem, der an der Untersuchung beteiligt war.

 

Menschliche Zellen wurden dagegen nicht zerstört, hier konnten die Kapside eindringen wie Viren. Die Partikel könnten daher in gentherapeutischen Ansätzen zum Einschleusen von genetischem Material genutzt werden. Die Forscher testeten diese Transfektionseigenschaft mit einer Modell-silencingRNA (siRNA), die ein Zielgen stilllegt. Wurde dieses Molekül den Lactoferrin-Fragmenten beigemischt, bildeten sich Kapside, die im Innern die siRNA einschlossen. In Zellkultur konnten die synthetischen Viren das genetische Material in menschliche Zellen einschleusen und in diesen das Zielgen ausschalten. Die Forscher hoffen, dass das künstliche Virus eingesetzt werden kann, um als Genfähre zu therapeutischen Zwecken zu dienen und dabei gleichzeitig antimikrobiell zu wirken. /

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