Bei dieser Veröffentlichung handelt es sich um ein “Proof of Concept”. Und die tatsächliche Wirkung, nämlich die ferngesteuerte Kontrolle der Blutzuckerregulation durch die Produktion von Insulin stellt dabei nur ein Modellsystem dar.
Das ist eine wirklich elegante Arbeit bei der Forscher Eisenoxidnanopartikel mit einem Antikörper gegen einen temperatursensitiven Kalziumkanal ausgestattet haben. Damit zielt das Nanopartikel gerichtet auf Zellen, die das entsprechende Kanalprotein auf ihrer Oberfläche tragen. Im nächsten Schritt wurden die Nanopartikel dann mittels niedrigfrequenten Radiowellen, die von den Partikeln absorbiert werden, erwärmt. Bei erreichen der Aktivierungstemperatur des Kalziumkanals von 42°C, beginnt dieser Kalzium-Ionen in die Zelle zu schleusen.
Dies wurde in Folge genutzt, um die Produktion von Insulin zu steuern, das mit einem kalziumsenitiven Promotor ausgestattet wurde.
Und siehe da, es funktionierte. Die Forscher injizierten den Mäusen Tumorzellen unter die Haut, die genetisch so modifiziert wurden, dass sie einen abgewandelten Kalziumkanal im Verbund mit einem Markerkonstrukt produzierten. Daraufhin wurden die antikörperbeladenen Nanopartikel, die spezifisch an das Markerkonstrukt binden, injiziert und per Radiowellen erhitzt. Dadurch sollte sich nur das Gewebe, welches die Bindungsstrukturen für die an die Nanopartikel gekoppelten Antikörper besitzt, erwärmen. Und dies zeigte sich sehr klar in einer Wärmebildaufnahme der behandelten Tiere, deren Tumoren sich differenziert vom umgebenden Gewebe erwärmten. Und auch die kalziumvermittelte Aktivierung des Reportergens klappte, was sich aus der Produktion von Insulin und dem Abfallen des Blutzuckerspiegels in behandelten Tieren ableiten liess. Wirklich eine grossartige Bestätigung der Anwendbarkeit eines solchen Protokols.
Im Prinzip lässt sich dies nun mit den entsprechenden Modifikationen auf eine Vielzahl von verschiedenen Fragestellungen und auch potentielle Therapieansätze anwenden, eben immer wenn man gezielt eine Aktivierung oder auch Inaktivierung einer Genexpression in einem bestimmten Gewebe erreichen will.
Radio-Wave Heating of Iron Oxide Nanoparticles Can Regulate Plasma Glucose in Mice. Sarah A. Stanley et al. Science 4 May 2012: Vol. 336 no. 6081 pp. 604-608 DOI: 10.1126/science.1216753
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