Mit Nanokapseln gegen Krebs
Small interfering RNA (siRNA), manchmal auch als Silencing-RNA bezeichnet, sind Doppelstrang-RNA-Moleküle mit einer Länge von etwa 20 bis 25 Basenpaaren. siRNA stören die Expression von Genen und blockieren selektiv die Proteinsynthese. Dies könnte der Schlüssel für die Entwicklung von innovativen personalisierten Therapien sein. Im Rahmen des EU-geförderten Projekts NANOSIRNA ("Transfection ability and intracellular pathway of LbL nanostructured siRNA delivery systems") wurden neue Technologien entwickelt, mit denen siRNA wirksam direkt zu Krebszellen transportiert werden können. Die Wissenschaftler werden siRNA in vielschichtige und multifunktionelle Nanokapseln einbinden, um auf Überlebensfaktoren von menschlichen Krebszellen zu zielen. Dafür wurden abbaubare Polymer-Nanokapseln ausgewählt, da sie die eingekapselten siRNA besser vor Nucleaseverdau schützen und länger halten als ungeschützte siRNA. Dies würde auch ihre therapeutische Wirksamkeit verbessern. Die Nanokapseln wurden mithilfe der LbL-Strategie (Layer-by-Layer) hergestellt, die auf der Abscheidung von interagierenden Polymeren auf einer porösen kolloidalen Schablone mit anschließender Entfernung des Kerns beruht. Es wurden verschiedene Arten von Nanokapseln konstruiert und synthetisiert und nacheinander hinsichtlich ihrer strukturellen und funktionellen Eigenschaften charakterisiert. Sie wurden mit siRNA beladen, die auf die mRNA-Codierung für den anti-apoptotischen Faktor Survivin abzielen. Ergebnisse zeigten, dass die Nanokapseln unter verschiedenen experimentellen Bedingungen bis zu 85% der siRNA-Ladung behalten und wirksam in einer simulierten intrazellulären Umgebung abgeben konnten. Bei in-vitro-Tests wiesen die mit siRNA beladenen Kapseln eine gute Biokompatibilität in in-vitro-Tests auf. Leere Nanokapseln führten dagegen zu einer Störung der intrazellulären Umgebung. Dies würde einen Zellschutzmechanismus auslösen, der die therapeutische Wirkung in Tumorzellen begrenzen könnte. Auf internationalen Konferenzen wurden mehrere Vorträge und Posterpräsentationen vorgestellt. Der Erfolg von NANOSIRNA Projekt führte zur Veröffentlichung von vier Artikeln in begutachteten internationalen Fachzeitschriften. Mit dem Projekt konnte gezeigt werden, dass Nanokapseln ein Verabreichungssystem für siRNA darstellen könnten, das lipid-basierten Transfektionssystemen überlegen ist. Die Ergebnisse zeigen auch die Notwendigkeit einer sorgfältigen Bewertung der möglichen Off-Target-Effekte, die die therapeutische Nutzung dieser Nanobauteile beeinflussen können.
