Amerikanische Wissenschaftler wollen sich Bakterien zunutze machen, die in der Lage sind, durch gerichtete Fortbewegung auf chemische Reize zu reagieren. Gentechnisch veränderte E. coli-Zellen sollen Umweltchemikalien nachweisen oder Medikamente gezielt in bestimmte Körperregionen transportieren.
Das Darmbakterium E. coli, das sich mit Hilfe von Geißeln fortbewegen kann, reagiert auf chemische Stoffe in seiner Umgebung. Es ändert seine Fortbewegungsrichtung so, dass es an Orte höherer oder niedrigerer Konzentration dieses Stoffes gelangt. Diese so enannte Chemotaxis nutzen Michael Manson und seine Mitarbeiter von der Texas A&M University in Galveston aus, um die Bakterien in Biosensoren zu verwandeln.
Dadurch werden die Zellen durch gentechnische Methoden mit einem Rezeptor ausgestattet, der eine bestimmte chemische Verbindung erkennt und die chemotaktische Reaktion auslöst. Auf diese Weise ist es gelungen, E. coli-Zellen so umzuprogrammieren, dass sie Nitrat meiden, obwohl sie normalerweise davon angezogen werden. “Die Möglichkeiten sind unbegrenzt”, sagt Manson, “mit geringen Kosten ließe sich ein ganzes Arsenal umweltfreundlicher Biosensoren herstellen.”
In einem weiteren Projekt versuchen die Wissenschaftler die Bakterien als Mini-Kuriere einzusetzen, die einen Wirkstoff an einen definierten Zielort im Körper transportieren sollen. Das Transportgut wird dabei über modifizierte Bakteriophagen, die sich an die Zellwand anheften, angekoppelt. Mit einer “Ladung” aus fluoreszenzmarkierten Kügelchen werden zurzeit Pilotversuche durchgeführt. “In Zukunft könnten Bakterien Medikamente, Hormone oder tumorzerstörende Wirkstoffe an die gewünschten Zielorte transportieren”, kündigt Manson an.
Joachim Czichos
