Polymere ziehen Toxine aus dem Blut
Biomimetische Nanomaterialien könnten helfen, resistente Erreger zu bekämpfen, bei denen Antibiotika nicht mehr wirken, haben US-Forscher ermittelt.
Nanopartikel, die in den Zellmembranen roter Blutkörperchen stecken, können Toxine aus dem Körper entfernen und womöglich auch zur Heilung schwerwiegender bakterieller Infektionen eingesetzt werden, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Das haben Forscher um Professor Liangfang Zhang vom Institut für Nanoingenieurwesen an der University of California in San Diego gezeigt. Ihr Verfahren könnte Giftstoffe neutralisieren, die von Bakterien abgegeben werden – darunter auch solche, die bereits gegen Antibiotika resistent sind. Selbst als Gegenmittel für Tiergifte von Schlangen oder Skorpionen ist die Methode laut Zhang denkbar.
Die von dem Forscherteam entwickelten Nanoschwämmchen gehen gegen sogenannte Pore-forming Toxins (PFT) vor, Giftstoffe, die Zellen töten, in dem sie Löcher in die Zellwand reißen. Sie gehören zu den am häufigsten in der Natur vorkommenden Proteintoxinen und werden von zahlreichen Bakterien ausgeschieden, darunter auch Staphylococcus aureus, von dem resistente Stämme (MRSA) existieren, die etwa in Krankenhäusern weltweit verbreitet sind.
Es gibt eine Anzahl bestehender Therapiemöglichkeiten, bei denen die Molekularstruktur von PFTs verändert wird, was die zelltötende Wirkung reduziert. Damit das funktioniert, müssen die Wirkstoffe aber für die verschiedenen Bakterien und Tiergifte angepasst werden, was ein kompliziertes Unterfangen ist – es existieren über 80 Familien der schädlichen Proteine.
Zhang und seine Kollegen packten dazu biokompatible Polymernanopartikel in natürliche rote Blutkörperchen. Ein Einziges davon ergibt genügend Membranmaterial, um über 3000 Nanoschwämmchen zu produzieren, jeder davon ist nur rund 85 Nanometer im Durchmesser groß. Da rote Blutkörperchen das primäre Angriffsziel von PFTs sind, agieren die Nanoschwämmchen als Lockmittel, sobald sie im Blutkreislauf sind. Sie absorbieren die schädlichen Proteine und neutralisieren damit ihre Toxizität. Da sie so klein sind, können deutlich mehr Nanoschwämmchen im Blutkreislauf zirkulieren als rote Blutkörperchen.
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(bsc)
