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Goldene Vektoren: Stipendiat der Schildmann-Balsfulland-Stiftung eröffnet neue Wege in der Onkologie

11.05.2021

Enrico Fruth, Stipendiat der Rolf Schildmann und Luzia Balsfulland Stiftung, ebnet der Forschung im wörtlichen Sinne einen goldenen Weg. In seiner Masterarbeit an der Westfälischen Hochschule in Gelsenkirchen hat er wesentlich zum Verständnis beigetragen, wie Nanopartikel aus Gold als Vektoren genutzt werden können, um genetische Informationen in Leberkarzinomzellen einzuschleusen.

Im medizinischen Sinn sind Vektoren Vehikel, mit denen Substanzen ans Ziel, also in die Zelle, gebracht werden. So nutzen zum Beispiel bestimmte Impfungen verschiedene Viren dazu, Erbinformationen in die Zellen einzuschleusen, mit denen die Zellen dann Antikörper produzieren. Genauso gehören virale Vektoren mittlerweile ins Repertoire vieler erfolgreicher Krebsbehandlungen. Doch nicht immer funktioniert dieser Weg reibungslos. Daher sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf der Suche nach alternativen Vektoren. Hierzu gehören 50 Nanometer große Partikel aus Gold, die über elektrostatische Wechselwirkungen DNA binden und so in die Zielzellen transportieren können.

Enrico Fruth hat mit hochauflösenden mikroskopischen Verfahren (der sogenannten konfokalen Laser-Scanning-Mikroskopie und der Transmissionselektronenmikroskopie) nun den Transportprozess visualisiert und erstmals detailliert beschrieben, wie die goldenen Vektoren in Leberzellen aufgenommen und angereichert werden.

Im Labor gelingt die Einschleusung von DNA über Goldnanopartikel recht schnell: Sechs Stunden nach der Einbringung sind etwa 12 Prozent aller Zellen erfolgreich transfiziert, nach 24 Stunden sind es 83 Prozent.

E. Fruth:  Charakterisierung der intrazellulären Verteilung von funktionalisierten Gold-Nanopartikeln mittels konfokaler Mikroskopie. Masterarbeit. Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften, Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen

Verteilung der Goldnanopartikel (weiß) in einer Leberzelle (grün) und deren Endosomen (schwarz) 20 Stunden nach Einbringung; der Zellkern ist blau dargestellt.

Die Rolf Schildmann und Luzia Balsfulland Stiftung wurde 2013 errichtet und fördert Wissenschaft und Forschung auf dem Gebiet der Onkologie. In den vergangenen Jahren wurde unter anderem der Aufbau eines Registers zur Diagnose seltener Tumorerkrankungen gefördert.