Ärzte Zeitung online, 30.03.2010

Ein Netzwerk aus Genen gegen Gicht und Nierenstein

ZÜRICH (eb). Forscher haben eine neue Methode entwickelt, mit der sich die Ursache von Gicht präventiv und dauerhaft beheben lässt. Dabei wird ein biologisches Netzwerk implantiert, das selbstständig den Harnsäurespiegel reguliert.

Einem Forschungsteam um Professor Martin Fussenegger am Departement Biosysteme der ETH Zürich in Basel ist es gelungen, ein Netzwerk aus Genen zu bauen, welches die Harnsäurekonzentration dauerhaft im Lot hält. Erste Versuche in Mäusen sind vielversprechend.

Die Forscher haben ein biologisches Netzwerk aus Genen namens UREX zusammengebaut. Die einzelnen Bausteine von UREX sind von den Forschern unterschiedlich "programmiert" worden: Ein Harnsäuresensor misst und kontrolliert ständig die Konzentration im Blut. Erreicht der Harnsäurespiegel eine besorgniserregende Konzentration, gibt der Sensor diese Information an einen genetischen Schaltkreis weiter. Dieser sorgt dann dafür, dass ein dritter Bestandteil des Netzwerkes das Enzym Urat-Oxidase in der richtigen Menge ins Blut ausschüttet und der Harnsäurespiegel wieder in ein gesundes Gleichgewicht gebracht wird. Die drei Bausteine des Netzwerkes kommunizieren also untereinander und funktionieren so selbstständig und automatisch - ohne Zutun von außen. Der Harnsäurespiegel kann auf diese Weise präventiv und dauerhaft durch UREX kontrolliert werden (Nature Biotechnology 2010, online vorab).

Dieses Netzwerk aus Genen wird in eine einzelne Zelle integriert. Rund zwei Millionen dieser Zellen werden in einer Kapsel aus Algengelatine eingeschlossen. Die Kapsel schützt die Zellen vor einer Abwehrreaktion des Immunsystems. Poren in der Kapsel sorgen dafür, dass Nährstoffe in die Zelle gelangen können, der Harnsäurespiegel durch den Sensor gemessen wird und sich das Enzym den Weg in das Blut bahnen kann. Der Organismus kommt aber nicht in Kontakt mit den veränderten Genen des Netzwerks. Auch wenn die Methode bei Menschen angewandt wird, wäre kein direkter Eingriff in das Erbgut des Patienten nötig. Das Implantat kann jederzeit gefahrlos und ohne jede Nachwirkung entfernt werden.

Das Forschungsteam hat das Netzwerk UREX an Mäusen getestet: Die Harnsäurekonzentration im Blut ging auf ein stabiles und gesundes Niveau zurück und die Harnsäurekristalle in den Nieren der Tiere lösten sich auf. "Wir sind zuversichtlich, dass unser Netzwerk baldmöglichst alle nötigen Testreihen durchläuft, aber erfahrungsgemäß dauert es länger als erhofft, bis ein fertiges Produkt auf dem Markt ist," so Fussenegger. Gicht und Nierensteine könnten nun bald der Vergangenheit angehören.

Zum Abstract der Originalpublikation: "Self-sufficient control of urate homeostasis in mice by a synthetic circuit"

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