Neu entdeckter Transfer-Mechanismus eröffnet neue Wege für die Gentherapie Bakterien können DNA in menschliche Zellen einschleusen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Neu entdeckter Transfer-Mechanismus eröffnet neue Wege für die Gentherapie

Bakterien können DNA in menschliche Zellen einschleusen

Zwei Bartonella-Bakterien unter dem Elektronenmikroskop. © Dehio

Bakterielle Krankheitserreger können genetische Informationen in ihre menschlichen Wirtszellen übertragen. Das belegen jetzt erstmals Schweizer Forscher am Beispiel des Bakteriums Bartonella. Das Bakterium injiziert DANN wie mit einer Nadel ist die Zellen. Dort wird diese ins erbgut eingebaut. Dieser jetzt entdeckte Mechanismus des DNA-Transfers liefert mögliche Ansatzpunkte für Gentherapien und neue Strategien zur Bekämpfung von Erbkrankheiten, berichten die Forscher im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS).

Es ist bekannt, dass das Bakterium Bartonella mithilfe einer molekularen Injektionsnadel einen Cocktail bakterieller Proteine in menschliche Zellen überträgt. Sie ermöglichen es dem Erreger, chronische Infektionen auszulösen. Das mit dieser Injektionsnadel auch DNA übertragen wird, konnten aber erst jetzt Forscher um Christoph Dehio vom Biozentrum der Universität Basel nachweisen. Der Prozess sei dabei ähnlich wie beim Gentransfer zwischen einzelnen Bakterien (konjugativer DNA-Transfer). Darüber hinaus ist es den Forschenden gelungen, durch genetische Veränderungen gezielt die Grösse, Sequenz und Anzahl der übertragenen DNA-Moleküle zu verändern.

Neuer Ansatz für Gentherapie

Der Nachweis des bakteriellen DNA-Transports in menschliche Zellen und die Möglichkeit, Menge und Grösse der DNA-Moleküle zu steuern, ist bislang einmalig. Im Unterschied zu Viren, die nur relativ kurze DNA-Abschnitte in menschliche Wirtszellen einbringen können, ist die Größe der durch Bakterien transferierten DNA nicht limitiert. Nach Angaben der Forscher stellen die vorliegenden Forschungsergebnisse daher einen enormen Vorteil für mögliche therapeutische Eingriffe dar. „Es ist denkbar, einen bakteriellen Erreger, der normalerweise Infektionen auslöst, so zu verändern, dass er sich für eine Gentherapie beim Menschen einsetzen lässt. Dies wäre im Hinblick auf verschiedenste Gendefekte ein vielversprechender Therapieansatz“, so Dehio.

Die durch die Injektionsnadel übertragene DNA kann in der menschlichen Wirtszelle in das Genom im Zellkern eingebaut werden. Diesen natürlichen DNA-Transferprozess könnte man sich zunutze machen, um gezielt bestimmte genetische Informationen mittels Bakterien in menschliche Zellen einzuschleusen und dauerhaft auszuprägen. Die eingebrachte DNA könnte bestehende defekte DNA-Abschnitte im genetischen Material der Zelle ersetzen und so neue Ansätze für Gentherapien liefern. (PNAS, 2011; doi: 10.1073/pnas.1019074108)

(Universität Basel, 22.08.2011 – NPO)

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