FORSCHER KONSTRUIEREN MECHANISCHE VIRENFALLEN AUS DNA

Ein Forscherteam um Christian Sigl von der Technischen Universität München hat DNA-Stränge durch gezielte Modifikation dazu gebracht, sich selbstorganisiert zu bestimmten Strukturen zusammenzufinden. Natürlich im allerkleinsten, im Nano-Bereich. Ausgangspunkt war die schon vor Jahren gemachte Entdeckung, dass sich unser Erbmaterial DNA hervorragend zu solch robusten und widerstandsfähigen Konstrukten eignet.

Der Trick der Wissenschaftler: Würde man diese winzig kleinen Faltschnipsel innen mit Virus-bindenden Molekülen auskleiden, würden sich die Viren wie bei einem Magneten automatisch daran binden – und man könnte sie so aus dem Verkehr ziehen. Denn gegen viele Virus-Infektionen ist unser Organismus wehrlos: Im Gegensatz zu Bakterien, wo man Antibiotika einsetzen kann, gibt es solche Medikamente hier oftmals nicht. Zu beobachten ist das auch wieder gegenüber Corona, wo lediglich Dexamethason oder Remdesivir lindernde Eigenschaften besitzen.
 

Die Wissenschaftler stellten zunächst DNA-Hohlkörper her, die ausreichend große Öffnungen für die Viren aufwiesen. Sigls Kollege Hendrik Dietz bekennt: „Stabile Hohlkörper von dieser Größe zu bauen war eine riesige Herausforderung.“ Die Kollegen fanden jedoch nach einigen Tests eine Möglichkeit, durch die sie verschieden große Ikosaeder bauten (Ikosaeder sind gleichmäßig geformte Gebilde aus 20 gleich großen Dreiecken).

Die kleinen Virenfallen sahen danach aus wie winzige, futuristisch anmutende Origami-Staubsauger – und als solche funktionierten sie auch: Sie fingen in diesem Fall Adeno-assoziierte- und Hepatitis-B-Viren ein. Indem die Forscher nämlich DNA-Halbschalen mit fünf Bindungsstellen für Viren zu Nährlösungen oder Zellkulturen mit diesen Viren hinzugaben, blockierten die Konstrukte bis zu 80 Prozent der Viren, bei mehr Bindungsstellen sogar 100 Prozent.

Nach Ansicht der Forscher bieten die DNA-Virenfallen damit eine neue Möglichkeit, Viren unschädlich zu machen und so Infektionen zu bekämpfen. Der Vorteil dieser Methode liegt auch darin, dass sie leicht auf verschiedene Viren angepasst werden kann. „Sollte sich die Idee realisieren lassen, Viren einfach mechanisch zu eliminieren, so wäre das breit anwendbar und damit ein wichtiger Durchbruch insbesondere für neu auftretende Viren“, sagt Co-Autorin Ulrike Protzer vom Deutschen Zentrum für Infektionsforschung in München. 

Ein weiterer Vorteil der Origami-Fallen: Sie lassen sich biotechnologisch in Massenproduktion zu vertretbaren Kosten herstellen. Über in vivo-Versuche denken die Forscher: „Wir sind sehr zuversichtlich, dass dieses Material auch vom menschlichen Körper gut vertragen wird.“

Quelle: www.wissenschaft.de