Amerikanische Forscher haben ein Molekül entwickelt, das sich über Licht an- und ausschalten lässt. Das Molekül funktioniert wie ein Schloss, das immer dann auf- oder zugeht, wenn es UV-Licht ausgesetzt ist. Weihong Tan von der Universtität von Florida in Gainesville und sein Team verknüpften das neue Molekül mit einem Enzym, das für den Blutgerinnungsprozess wichtig ist. Über die Lichteinstrahlung konnten sie nun die Aktivität des Enzyms kontrollieren: War das Enzym aktiv, gerann das Blut, war das Enzym inaktiv, floss es. Die Forscher halten es dank der neuen Technik beispielsweise für möglich, die Bildung feiner Blutgefäße in der Nähe von Krebsgeschwüren zu verhindern. Dadurch könnten die Tumoren geradezu ausgehungert werden, da sie die über das Blut antransportierten Nährstoffe zum Überleben benötigen. Auch die Aktivierung medizinischer Wirkstoffe über die Bestrahlung der Patienten sei denkbar.
Das Molekül besteht aus zwei Teilen, dem eigentlichen, lichtempfindlichen Teil und einem sogenannten Aptamer. Ein Aptamer ist ein einzelner DNA-Strang, der sich an ein bestimmtes Zielmolekül bindet. In ihren Versuchen verwendeten die Forscher ein Aptamer, dessen Zielmolekül Thrombin ist, das wichtigste Enzym der Blutgerinnung. Wenn sich das Aptamer an das Enzym bindet, schaltet es dieses aus und verhindert damit die Blutgerinnung.
Bei dem neu entwickelten Molekül ist der DNA-Strang jedoch zu einer Schlaufe gekrümmt, so dass er nicht an das Enzym andocken kann. Erst unter der Bestrahlung mit UV-Licht nimmt das Aptamer wieder seine ursprüngliche Gestalt an und bindet an das Thrombin.
In Zukunft könnten lichtempfindliche Moleküle in viele Wirkstoffe integriert werden, hoffen die Forscher. Die Wirkstoffe würden dann erst aktiviert, wenn sie ihren Zielorte, etwa Krebszellen oder bestimmte Organe, erreicht hätten. Dadurch würde das umliegende gesunde Gewebe geschont und es ließen sich viele Nebenwirkungen vermeiden. Die Aktivierung könnte nach Ansicht der Wissenschaftler mit Hilfe von Endoskopen oder durch die Bestrahlung der Haut ausgelöst werden.
Weihong Tan (Universtität von Florida, Gainesville) et al.: Light-activated ?lock? can control blood clotting, drug delivery ddp/wissenschaft.de ? Mascha Schacht
