SiRNA als Ansatzpunkt zur Entwicklung neuartiger Therapeutika

Seit der Entdeckung der modernen Genetik war es immer ein Traum der Forscher, bestimmte Gene spezifisch und ohne Nebenwirkungen beeinflussen zu können, ein Traum der nach der Entzifferung des menschlichen Genoms und der Entdeckung der darin vorhandenen Onkogene nichts an Aktualität verloren hat. In der heutigen Zeit, in der viele Erkrankungen wie Krebs, Herz-Kreislauferkrankungen oder Demenz noch immer oft nur unzureichend behandelt werden können, und verschiedene Infektionskrankheiten sogar wieder auf dem Vormarsch sind, ist es wichtiger als jemals zuvor komplett neuartige Therapeutika zu finden. Heutige Medikamente wirken in aller Regel, indem sie in den Stoffwechsel oder in Signalsysteme des Körpers eingreifen und damit Vorgänge auf der Ebene der Proteine oder Rezeptoren beeinflussen. Damit lässt sich zwar schon eine weite Reihe von Effekten erzielen, aber die grundlegende genetische Steuereinheit der Zelle, die Nukleinsäuren im Zellkern, bleiben weitgehend unangetastet. Dabei ließe sich gerade hier, aufgrund dieser Steuerrolle, die größte Vielfalt an möglichen Effekten erzielen. Eine komplett neue Klasse von Therapeutika könnte sich diese Rolle zu Nutze machen, um ganz neue und effektivere Arten der Krankheitsbekämpfung zu erschließen. Dabei besäßen sie gleichzeitig den Vorteil, dass sie sich mit nur wenigen Modifikationen am grundlegenden System gegen viele verschiedene Krankheiten einsetzen ließen und man nicht für jede Krankheit ein völlig neues Arzneimittel entwickeln müsste. Den Durchbruch erlebt momentan ein neuer Ansatz, die so genannte RNA-Interferenz mithilfe von "short-interfering-RNAs (siRNAs). Dabei ist es möglich, durch Applikation von kurzer, doppelsträngiger RNA gezielt die aus dem Zellkern kommende messenger RNA (mRNA) in der Zelle zu zerstören. Damit kann die Transkription aus dem Genom zum jeweiligen Protein gezielt unterbrochen, und so Einfluss auf die Konzentration bestimmter Proteine genommen werden. In der folgenden Arbeit will ich unter Einbeziehung eigener Ergebnisse einen kurzen Überblick über diesen Mechanismus geben und das Potenzial diskutieren, das bei der Bekämpfung von verschiedenen Krankheiten dahinter zu sehen sein könnte. Dabei möchte ich auch auf Probleme eingehen, die einem breiten Einsatz im Moment noch im Wege stehen, und mögliche, derzeit diskutierte Lösungsvorschläge aufzeigen.

Klappentext

Facharbeit (Schule) aus dem Jahr 2010 im Fachbereich Biologie - Mikrobiologie, Molekularbiologie, Note: 15 Punkte (1,0), Wilhelm-Löhe-Schule, Nürnberg (-), Sprache: Deutsch, Abstract: Seit der Entdeckung der modernen Genetik war es immer ein Traum der Forscher, bestimmte Gene spezifisch und ohne Nebenwirkungen beeinflussen zu können, ein Traum der nach der Entzifferung des menschlichen Genoms und der Entdeckung der darin vorhandenen Onkogene nichts an Aktualität verloren hat. In der heutigen Zeit, in der viele Erkrankungen wie Krebs, Herz-Kreislauferkrankungen oder Demenz noch immer oft nur unzureichend behandelt werden können, und verschiedene Infektionskrankheiten sogar wieder auf dem Vormarsch sind, ist es wichtiger als jemals zuvor komplett neuartige Therapeutika zu finden. Heutige Medikamente wirken in aller Regel, indem sie in den Stoffwechsel oder in Signalsysteme des Körpers eingreifen und damit Vorgänge auf der Ebene der Proteine oder Rezeptoren beeinflussen. Damit lässt sich zwar schon eine weite Reihe von Effekten erzielen, aber die grundlegende genetische Steuereinheit der Zelle, die Nukleinsäuren im Zellkern, bleiben weitgehend unangetastet. Dabei ließe sich gerade hier, aufgrund dieser Steuerrolle, die größte Vielfalt an möglichen Effekten erzielen. Eine komplett neue Klasse von Therapeutika könnte sich diese Rolle zu Nutze machen, um ganz neue und effektivere Arten der Krankheitsbekämpfung zu erschließen. Dabei besäßen sie gleichzeitig den Vorteil, dass sie sich mit nur wenigen Modifikationen am grundlegenden System gegen viele verschiedene Krankheiten einsetzen ließen und man nicht für jede Krankheit ein völlig neues Arzneimittel entwickeln müsste. Den Durchbruch erlebt momentan ein neuer Ansatz, die so genannte RNA-Interferenz mithilfe von "short-interfering-RNAs (siRNAs). Dabei ist es möglich, durch Applikation von kurzer, doppelsträngiger RNA gezielt die aus dem Zellkern kommende messenger RNA (mRNA) in der Zelle zu zerstören. Damit kann die Transkription aus dem Genom zum jeweiligen Protein gezielt unterbrochen, und so Einfluss auf die Konzentration bestimmter Proteine genommen werden. In der folgenden Arbeit will ich unter Einbeziehung eigener Ergebnisse einen kurzen Überblick über diesen Mechanismus geben und das Potenzial diskutieren, das bei der Bekämpfung von verschiedenen Krankheiten dahinter zu sehen sein könnte. Dabei möchte ich auch auf Probleme eingehen, die einem breiten Einsatz im Moment noch im Wege stehen, und mögliche, derzeit diskutierte Lösungsvorschläge aufzeigen.