Komplexe Proteine wie Insulin und Wachstumshormone müssen zur Therapie bislang injiziert werden. Um die Behandlung für Patienten zu erleichtern und die Compliance zu erhöhen, wird immer wieder nach neuen Applikationswegen gesucht. Forscher von der Eidgenössichen Technischen Hochschule Zürich (ETH) haben nun ein einfaches Prinzip entwickelt, um Arzneistoffe per Genexpression im Körper synthetisieren zu lassen.

Dazu wird unter die Haut eine Alginat-Gelkapsel implantiert, die Zellen mit speziellen Genen enthält. Diese Zellen produzieren bestimmte Proteine, die durch die Kapselhülle in den Körper abgegeben werden. Die Aktivität der Gene soll durch ein Trigger-Molekül reguliert werden, das eingearbeitet in Vaseline durch die Haut bis zur Kapsel dringt und dort die Proteinproduktion reguliert. Wissenschaftler um Professor Dr. Martin Fussenegger haben den Therapieansatz bereits erfolgreich an Mäusen getestet und die Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe der Proceedings of the National Academy of Sciences online veröffentlicht.

Zur Genregulation verwendeten die Forscher den Apfel-Inhaltsstoff Phloretin. Das Flavonoid wirkt antioxidativ und kann gut durch Haut und Kapsel penetrieren. In den Versuchen drang Phloretin erst durch die Haut, dann in die Kapsel und die darin enthaltenen Zellen. Phloretin inhibierte die Genexpression und verringerte die Proteinsynthese, in hoher Dosierung wurde die Herstellung sogar gestoppt.

Fussenegger geht davon aus, dass man durch Genaktivierung Arzneistoffe synthetisieren und so Stoffwechselkrankheiten behandeln kann. Das System lasse sich zudem präzise regeln, die Wirkstoff-Freisetzung könne je nach Menge des Trigger-Moleküls individuell gesteuert werden. Der Biotechnologe betont, dass die lokale Wirkstoff-Freisetzung die Leber nicht belastet und der First-pass-Effekt umgangen werden kann.

Die Kapselimplante können längere Zeit im Körper bleiben und nach Abschluss der Therapie wieder entfernt werden. Von Phloretin weiß man, dass es eine geringe Halbwertszeit besitzt und im Körper schnell abgebaut wird. Das Antioxidans ist in der Kosmetikindustrie bereits bekannt. Dort wird es als Antifaltenmittel eingesetzt.