Pharmaforscher möchten Gold-Nanopartikel als Vehikel nutzen, Wirkstoffe an die richtige Stelle im Körper zu bringen. Doch eine neue Studie bekräftigt, dass man genau auf die Oberfläche der Partikel achten muss. Sie können helfen – aber auch schaden.
Grenoble/Stuttgart - Nanopartikel aus Gold eignen sich möglicherweise als Transportmittel, das dabei hilft, künftig Medikamente gezielt an die gewünschte Stelle im menschlichen Körper zu bringen. Eine neue Studie zeigt nun, dass Eigenschaften der Oberfläche dieser Nanopartikel entscheidend dafür sein können, ob Körperzellen durch die Partikel geschädigt oder sogar vor Schäden geschützt werden. Für die Studie wurde die physikalische Reaktion von künstlichen Zellwänden auf Goldpartikel untersucht, nicht die Reaktion eines lebenden Organismus.
Wissenschaftler des Institut Laue-Langevin (ILL) in Grenoble haben zusammen mit Kollegen aus den USA und Australien Goldpartikel von zwei Nanometer (zwei Millionstelmillimeter) Größe mit unterschiedlichen Stoffen (Liganden) beladen und in Kontakt mit einer vereinfachten künstlichen Zellmembran gebracht. Entscheidend für die Reaktion der Zellmembran war im Experiment, ob die Liganden positiv oder negativ geladen waren. Positiv geladene Partikel konnten in die künstliche Zellmembran eindringen und diese destabilisieren – bei hohen Konzentrationen sogar zerstören. Negative Partikel machten die Membran dagegen widerstandsfähiger, etwa gegen einen zu hohen pH-Wert der Umgebung.
„Interessanter Schädigungsmechanismus“
Rob Barker vom ILL hält die Tatsache, „dass diese Nanopartikel die äußeren Schutzschichten der Zelle so effektiv angreifen können“ einerseits für bedenklich, andererseits für „hochinteressant im Hinblick auf künftige medizinische Einsatzbereiche“. Martin Wiemann, der sich in der gemeinnützigen Firma IBE R&D in Münster mit der biologisch-toxikologischen Bewertung von Nanopartikeln befasst, hält das Ergebnis für „schon aufgrund der Ladungsverteilung nicht überraschend“. „Die Studie schlägt einen interessanten Schädigungsmechanismus vor.“ Ein Schaden in einem Organismus sei aber unwahrscheinlich, unter anderem, weil die Partikel im Experiment besonders klein und die Konzentration recht hoch war. Im Körper führe zudem die Verbindung mit Protein zumeist zu einer negativen Oberflächenladung.