Die Nano-Kapseln sind den körpereigenen Peroxisomen nachempfunden. Diese Zelleinschlüsse bauen gefährliche Sauerstoffverbindungen ab, die sogenannten freien Radikale. Sie entstehen als Nebenprodukt des Stoffwechsels oder durch Umwelteinflüsse wie UV-Strahlung und Abgase.

Gibt es zu viele davon, entsteht oxidativer Stress, der eine Rolle bei verschiedenen Krankheiten wie Arthritis, Parkinson, Krebs und AIDS spielt, schreiben die Forschenden um Cornelia Palivan in der Fachzeitschrift «Nano Letters».

Nur noch Wasser und Sauerstoff

Ihrem Team ist es nun gelungen, künstliche Peroxisomen aus Polymeren herzustellen. Darin wurden zwei verschiedene Arten von Enzymen eingeschlossen, die freie Sauerstoffradikale zu Wasser und Sauerstoff umwandeln können.

Ob die künstlichen Zellorgane funktionieren, testeten die Forschenden, indem sie die Oberflächenmembran der Kapseln mit bestimmten Membranproteinen versahen. Diese sind für den Transport von Substanzen in und aus den Zellen zuständig. Tatsächlich seien die künstlichen Peroxisome von der Zelle aufgenommen worden und hätten dort sehr effizient ihre natürlichen Pendants im Entgiftungsprozess unterstützt.

Neuartige Medikamente

Laut den Forschenden könnte dieses Wirkprinzip zu neuen Medikamenten führen, die Störungen direkt auf zellulärer Ebene beheben und somit eine auf den Patienten zugeschnittene Behandlung ermöglichen. «Unsere künstlichen Peroxisomen bieten eine vielseitige Strategie, um andere 'Zellimplantate' gegen Zell-Fehlfunktionen zu entwickeln», schreiben sie.