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| Title: | Gentechnik in der Krebsmedizin | |
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3.3.2 Genfähren
Die DNA-Abschnitte werden umgehend in Zellen
eingebracht, welche die Information somit erhalten für neue Proteine.
Genfähren sind die gebräuchlichste Art diese Gene in Zellen
einzubringen. Sie sind sozusagen Behältnisse für die Gene. Sie werden
unterteilt in virale und nichtvirale Genfähren.
3.3.2.1 Virale
Genfähren
Virale Genfähren sind wie schon gesagt
Viren, welche zum Gentransport eingesetzt werden. Sie sind nicht mit einem
Lichtmikroskop sichtbar und bestehen aus einer Kapsel unterschiedlicher Form aus
Eiweißen in der sich ein DNA-Strang befindet mit der genetischen
Information des Virus. Um Sie zu Genfähren umzubauen wird die virale DNA
oder auch RNA entfernt um das neue Erbgut einzubauen. Viren besitzen allgemein
die Eigenschaft ihr Erbgut in die Zelle einzubringen, und sie dann dazu zu
bringen die gewünschten Gene zu synthetisieren. Man unterscheidet bei der
Anwendung für die Gentherapie die Adeno- und die Retroviren. Die Adenoviren
bringen ihre Gene in den Zellkern ein, die Gene integrieren sich jedoch nicht in
das Erbgut der Zelle. Dennoch werden die DNA-Stränge abgelesen und die
Proteine synthetisiert und können ihre Wirksamkeit entfalten. Jedoch geht
die Information für die bestimmten Proteine bei der Zellteilung verloren,
weil nur die Chromosomen repliziert werden. Dadurch geht die eingeschleuste
Nachricht verloren und die Therapie besitzt nur einen zeitlich begrenzten
Erfolg. Dieser Nachteil ergibt sich jedoch nicht bei dem Einsatz von Retroviren
als Genfähren. Diese Retroviren erstellen
von ihrem Genom eine DNA-Kopie und veranlassen
sie dazu sich in das Erbgut der Zelle zu integrieren. Fraglich ist jedoch, wo
sich das therapeutische Gen in das Erbgut einbaut. Dennoch bleibt das
therapeutische Gen trotz der Zellteilung erhalten und kann die gewünschten
Proteine weiter synthetisieren. Ein Nachteil von Retroviren ist jedoch ihre
starke Tendenz zum Umbau oder Verlust ihrer eigenen Basensequenzen. Somit kann
sich ihr Erbgut beliebig umbauen und sie könnten auch neuen Krebs
auslösen. Dennoch besitzt der Einsatz viraler Genfähren die
wahrscheinlichst größten Chancen für die
Zukunft.
3.3.2.2 Nichtvirale Genfähren
Die anderen Methoden des Gentransfers
beinhalten Liposomen, Mikroinjektion, UV-Laser, Elektroporation und die
Partikelpistole.
In die Liposomen wird die DNA eingeschleust.
Der Vorteil an Liposomen ist das sie mit der Membran verschmelzen können
und ihr Erbgut in das Zellinnere abgeben. Jedoch besteht, wie bei den meisten
Methoden, wie auch bei den Liposomen darum das Problem das kein Einbau der DNA
in das Erbgut gewährleistet ist. Die entsprechenden Gene könnten auch
mit einer extrem feinen Kanüle in den Zellkern injiziert werden und dort
ihre Wirkung entfalten. Auch mit einem speziellen UV-Laser könnten Erfolge
erreicht werden. Der Laser könnte kleine Löcher in die Zellmembran
schießen und die DNA könnte durch diese in die Zellen eingeführt
werden. Der gleiche Effekt wird durch Elektroporation hervorgerufen und die DNA
könnte auch durch diesen Weg in das Zellinnnere gelangen. Der Reizstrom
bildet kurzzeitig kleine Löcher in der Membran. Eine ganz andere Methode
wäre der Beschuss der Zelle mit Goldpartikeln welche mit Fremd-DNA
beschichtet sind. Diese Partikel würden unter anderem auch in den Zellkern
gelangen und dort in der Lage sein neue Proteine zu codieren.
Jedoch sind alle Methoden des Gentransfers
noch immer nicht voll ausgereift und bieten auch noch nicht die Sicherheit einer
routinierten Anwendung.
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Grüne Reihe. Materialien für die Sekundarstufe II: Genetik. Neubearbeitung von Lutz Hafner | |
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