Nanopartikel: Freund oder Feind?
Verbundprojekt "Bioneers" untersucht die Wirkung von Nanopartikeln auf menschliche Zellen
Von Lotuseffect-Sprays bis Easy-to-Clean-Textilien: Die Palette der Produkte, deren Wirkung heute schon auf Nanoteilchen beruht, ist schier unerschöpflich. Doch wie der Körper auf die besonderen Inhaltsstoffe reagiert, ist bislang nicht hinreichend bekannt. Unter der Federführung von Prof. Dr. Roland Stauber vom Universitätsklinikum Mainz fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) deshalb ein neues Verbundprojekt, welches die biologische Wirkung von Nanopartikeln untersucht. Dabei wollen die Forscher herausfinden, ob und wie Nanoteilchen in eine Zelle gelangen können und was sie dort auslösen. Für diese Versuche kann das intersdisziplinäre Wissenschaftlerteam auf modernste molekularbiologische Methoden zurückgreifen, mit denen sich beispielsweise der Weg einzelner Nanopartikel in einer Zelle verfolgen lässt. Eingebunden ist das neue Verbundprojekt in das DFG-Schwerpunkt-Programm "Biological Responses to Nanoscale Particles", welches Anfang des Jahres etabliert wurde.
Wie der menschliche Körper auf die "Winzlinge aus der Nano-Welt" reagiert ist bislang nicht hinreichend untersucht. Das Besondere: Nanopartikel sind etwa so groß wie typische Biomoleküle und können deshalb - ähnlich wie Eiweißstoffe - von den Zellen aufgenommen werden. "Was jedoch passiert in einer Zelle die Nanopartikeln ausgesetzt ist? Über welche Wege werden die winzigen Teilchen von der Zelle aufgenommen? Wie und wohin werden sie innerhalb der Zelle transportiert? Können sie die Erbinformation schädigen und so eventuell zur Krebsentstehung beitragen? Das sind viele Fragen, auf die wir bislang nur wenige Antworten kennen", resümiert Prof. Dr. Roland Stauber von der Mainzer Universitäts-HNO-Klinik. "So zielt unser neues Forschungsprojekt darauf ab, die biologischen Effekte der Kleinstteilchen möglichst umfassend zu analysieren." Dazu kommen in der Arbeitsgruppe "Molekulare und Zelluläre Onkologie" um Professor Stauber zunächst so genannte DNA-Chips zum Einsatz, mit deren Hilfe beinahe die komplette Genaktivität der Zellen sichtbar wird. "So können wir genau verfolgen, welche genetischen Programme durch die Partikel an- oder abgeschaltet werden", erläutert Prof. Stauber. "Durch die Verwendung menschlicher Zellkulturmodelle als 'lebende Bioreaktoren' lassen sich zudem wichtige Eigenschaften wie Teilungsaktivität oder Erscheinungsbild der Zelle unter dem Mikroskop als Gradmesser für den Gesundheitszustand der Zellen feststellen."
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