Milchshake statt Spritze
-
Zelluläre Bildung von Exosomen - ©Wikipedia_Gemeinfrei, Pixabay (2)
Exosome als Schlüssel
Um die revolutionäre Idee der Forscher am Virginia Polytechnic Institute and State University zu verstehen, muss man erst einmal wissen, was Exosome eigentlich sind. Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich dabei um nur Nanometer kleine biologische Kapseln, die von vielen Körperzellen des Menschen und von Säugetieren produziert werden, um Moleküle zwischen der Zelle und ihrer Umgebung zu transportieren. Dieser Transport ist notwendig, um mit anderen Zellen und Geweben zu kommunizieren. Nur durch Exosome können Zellen physiologische Prozesse wie Gerinnung, interzelluläre Signalübertragung und Abfallmanagement steuern.
Die Wissenschaftler in Virginia haben nun herausgefunden, dass Medikamente sich in Exosomen zum Bestimmungsort bringen lassen. Da Exosome in großen Mengen in Kuhmilch vorhanden sind, ließen sie sich extrahieren und medizinisch einsetzen. “Stellen Sie sich vor, Sie bekommen einen Milchshake, der in Exosome verpackten Impfstoff enthält statt einer Spritze. Ein anderer könnte Exosome enthalten, die mit einem therapeutischen Peptid beladen sind, das das Herz vor einem Myokardinfarkt schützt”, sagt Forschungsleiter Rob Gourdie.
Und obwohl Exosome sich nur schwer aus anderen Milchproteinen und Lipiden zu isolieren lassen, hat es das Team um Gourdie dennoch geschafft. In einem mehrstufigen Extraktions- und Reinigungsprozess gelang es Gourdies Gruppe, aus nicht pasteurisierter Kuhmilch hochreine Exosomen herzustellen. Der Prozess ist skalierbar, d. h. auch große Mengen lassen sich industriell herstellen. Aus einer Gallone Milch (knapp vier Liter) gewinnen die Forscher eine Tasse voll Exosome.
Exosome können Blut-Hirn-Schranke überwinden
Doch damit nicht genug, denn die Forscher haben auch herausgefunden, dass Exosome sogar die Blut-Hirn-Schranke durchdringen können. Dabei handelt es sich um eine Membran, die das Gehirn vor Krankheitserregern und schädlichen Chemikalien schützt. Damit ergibt sich eine neue Möglichkeit zur Behandlung neurologischer Erkrankungen und Hirntumoren. Die Kapseln seien robust genug, um enzymatischem Abbau sowie Schwankungen des pH-Werts und der Temperatur in Darm und Blutkreislauf standzuhalten, was sie zu einem erstklassigen Kandidaten für die Medikamentenabgabe mache.