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„Küsschen verteilen“ auf Zelloberflächen

Für die Entwicklung von neuartigen (Krebs)Medikamenten wäre es gut zu wissen, welche Moleküle auf Zelloberflächen neben welchen liegen und wie diese organisiert sind. Es geht darum zu verstehen, was sich auf der Zell-Ebene in der Organisation der Proteine in einer Krankheit verändert, etwa bei der Entartung einer gesunden zu einer Krebszelle. Auf diese Spurensuche machten sich nun Wissenschaftler, die eine Methode entwickelten, mit der sie messen, wie Proteine auf der Oberfläche von Zellen organisiert sind.

Mit dem „LUX-MS“ genannten Verfahren können die Forschenden mit einer Präzision im Nanometerbereich ermitteln, wie Proteine an der Zelloberfläche in eine Organisation eingebunden sind. Für einzelne, wechselwirkende Proteine konnten Wissenschaftler das bisher schon nachweisen, die neue Methode ist allerdings die erste, mit der die Organisation der Gesamtheit aller Zelloberflächenmoleküle gezielt erfasst werden kann.

Das Prinzip der Methode erklärt Bernd Wollscheid, ETH Zürich, so: „Wir verändern ein bestimmtes Oberflächenmolekül gezielt so, dass es Küsschen verteilt, und schauen dann, welche anderen Moleküle Spuren von Lippenstift abbekommen haben.“ Im nicht-übertragenen Sinn handelt es sich dabei um das Anhängen einer chemischen Verbindung, welche bei Bestrahlung geringe Mengen an reaktiven Sauerstoffmolekülen herstellt. Proteine, die sich in der Nähe befinden, werden dabei von den reaktiven Sauerstoffmolekülen oxidiert und lassen sich so erkennen.

Stellt sich dabei heraus, dass zwei Moleküle nur in Krebszellen, nicht jedoch in gesunden Zellen nebeneinander liegen, könnte man Medikamente entwickeln, welche dies erkennen und sich spezifisch dagegen richten. Im Rahmen der Studie wurde auch gezeigt, wo auf der Zelle ein Virus oder ein Wirkstoffmolekül andockt.

Referenz:
ETH Zürich
Light-mediated discovery of surfaceome nanoscale organization and intercellular receptor interaction networks, Nature Comm 2021; https://www.nature.com/articles/s41467-021-27280-x

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