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Fotos (4): Martin Fussenegger, ETH Zürich / Nature

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Abbildungen a bis d zeigen den Schnitt durch die Niere einer Maus: a) gesunde Gewebestruktur; b) deutlich erkennbare weiße Harnsäurekristalle füllen die Nierenkanäle aus (Pfeile); c) nachdem das Netzwerk implantiert wurde, sank die Zahl der Kristalle; d) vollständiger Abbau der Kristalle durch Injektion von reiner Urat-Oxidase.

 
Innere Medizin 7. April 2010

Implantat gegen Gicht

Molekulare Prothese

Ein Netzwerk aus Genen hält die Harnsäurekonzentration dauerhaft im Lot. Das System ist nun zum Patent angemeldet.

Bei den meisten Säugetieren bestimmt die Urat-Oxidase den Harnsäurespiegel. Während der Evolution ist den Menschen dieses Enzym jedoch abhanden gekommen. Forschende der ETH Zürich haben nun biologisches Netzwerk aus Genen namens UREX zusammengebaut: Ein Harnsäuresensor misst und kontrolliert die Konzentration im Blut. Erreicht der Harnsäurespiegel eine hohe Konzentration, gibt der Sensor diese Information an einen genetischen Schaltkreis weiter. Dieser sorgt dafür, dass ein dritter Bestandteil des Netzwerkes, die Urat-Oxidase, in der richtigen Menge ins Blut ausgeschüttet und der Harnsäurespiegel wieder in ein gesundes Gleichgewicht gebracht wird. Die drei Bausteine des Netzwerks kommunizieren also untereinander und kontrollieren den Harnsäurespiegel auf diese Weise präventiv. Das Netzwerk aus Genen wird in eine einzelne Zelle integriert. Rund zwei Millionen solcher Zellen werden in eine winzige Kapsel aus Algengelatine eingeschlossen. Der Organismus kommt dabei mit den veränderten Genen des Netzwerks nicht in Kontakt. Das Implantat kann auch wieder entfernt werden. Die Harnsäurekonzentration im Blut von Mäusen ging damit auf ein stabiles Niveau zurück, und die Harnsäurekristalle in den Nieren der Tiere lösten sich auf.

Quelle: Kemmer, et al.: Nature Biotechnology 2010; doi:10.1038/nbt.1617

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