Angewandte Chemie

Cover image for Vol. 128 Issue 36

Chefredakteur: Peter Gölitz, Stellvertreter: Neville Compton, Haymo Ross

Online ISSN: 1521-3757

Associated Title(s): Angewandte Chemie International Edition, Chemistry - A European Journal, Chemistry – An Asian Journal, ChemistryOpen, ChemPlusChem, Zeitschrift für Chemie

Presse-Mitteilung

Angewandte Chemie 2008, 120, 4925–4928
doi: 10.1002/ange.200801098

Nr. 22/2008

Mit Zellen reden

Süße Worte: Künstliche Vesikel und Bakterienzellen verständigen sich über Zuckerbausteine

Kontakt: Cameron Alexander, University of Nottingham (Großbritannien)
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Sweet Talking Double Hydrophilic Block Copolymer Vesicles

Damit ein Organismus entstehen und funktionieren kann, müssen die einzelnen Zellen untereinander Informationen austauschen, also miteinander kommunizieren. Kann man diese Sprache erlernen und Zellen „ansprechen“? Man kann: Cameron Alexander und George Pasparakis von der University of Nottingham (Großbritannien) ist es gelungen, eine Konversation zwischen Bakterienzellen und künstlichen Polymer-Vesikeln zu vermitteln. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, läuft die erste „Verständigung“ über Zuckerbausteine auf der Vesikeloberfläche. Anschließend übertragen die Vesikel Informationen auf die Zellen – in Form von Farbstoffmolekülen.


© Wiley-VCH

Komplexe Strukturen aus vielen Zuckerbausteinen auf der Oberfläche von Zellen sind die „Sprache“, über die Vorgänge wie die Zellerkennung laufen, beispielsweise bei der Differenzierung von Gewebe oder der Identifizierung von körpereigenen Zellen und feindlichen Invasoren. Wissenschaftler würden gerne diesen so genannten Glycocode nutzen, um Zellen gezielt „anzusprechen“ und direkt in zelluläre Vorgänge einzugreifen, etwa zur Behandlung von Krankheiten oder um die Neubildung verletzter Gewebe zu steuern.

Die britischen Wissenschaftler beschreiten einen interessanten Weg, um mehr über die „Sprache“ von Zellen zu lernen: Sie konstruieren Vesikel, kleine Käpselchen, deren Hülle aus speziellen Polymerbausteinen besteht. Der besondere Trick: Die Polymerketten tragen Seitenketten mit Glucose-Einheiten, die dann auf der Vesikeloberfläche exponiert sind.

Die Forscher bringen die Vesikel mit Bakterien zusammen, die Glucose-bindende Proteine auf der Oberfläche tragen. Je nach Polymerzusammensetzung und Größe der Vesikel variiert das Verhalten der Bakterien. Unter anderem fanden sich einzelne Bakterien, die sehr feste Bindungen zu großen Vesikeln eingehen. Solche assoziierten Bakterien sind in der Lage, molekulare „Informationen“ von den Vesikeln zu erhalten: Ein Farbstoff, mit dem die Vesikel zuvor befüllt worden waren, tritt spezifisch ins Innere dieser Bakterien über.

„Unsere Vesikel sind als einfache Nachbauten lebender Zellen anzusehen,“ sagt Alexander, „die mit echten Zellen sowohl über den Zuckercode der Oberfläche als auch über Signalmoleküle im Vesikelinneren kommunizieren können.“ Vorstellbare Anwendungen sind Transporter für Wirkstoffte, die Arzneien spezifisch an bestimmte Zielzellen liefern, oder für Antibiotika, die ihre toxische Fracht ausschließlich an Krankheitserreger weitergeben.

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