Von mikroskopisch kleinen Robotern, die in den Blutgefäßen des kranken Menschen therapeutische Dienste aller Art verrichten, träumen Science-Fiction-Autoren seit Jahrzehnten und Avantgardisten der New Economy seit den Neunziger Jahren. Vereinzelt wurden und werden solche Nanopartikel mittlerweile eingesetzt. So dienen etwa an der Charite Berlin winzige Eisenpartikel der experimentellen Behandlung von Hirntumoren. Ins Nervengewebe injiziert über stereotaktische Apparate werden diese drei bis zehn Nanometer großen Eisenoxid-Teilchen im Wärmefeld einer Hyperthermiequelle zu Nanomagneten, die die unselektiv applizierte Wärme gewebsspezifisch machen sollen. Im Großen und Ganzen allerdings hat der postulierte Siegeszug der Nanotechnik in der Medizin noch nicht begonnen.

Zellen im Schutzrock - Nanokapseln verhindern Immunreaktion

Das könnte sich bald ändern. Denn was der Forscherin und Biotechnikerin Tejal Desai aus Chicago jetzt gelang, dürfte einigen älteren SF-Autoren Tränen der Rührung in die Augen treiben. Desai, die am Cellular Microtechnology Laboratory der Universität Illinois in Chicago arbeitet, hat ein neues Verfahren zur Therapie der Zuckerkrankheit entwickelt: Sie bringt insulinproduzierende Zellen aus der Bauchspeicheldrüse direkt in die Blutbahn ein, wo sie dann in Abhängigkeit von der jeweiligen Stoffwechsellage das lebensnotwendige Hormon produzieren können. Was einfach klingt, scheiterte in praxi bislang daran, dass sich Lebewesen nicht all zu gerne fremde Stoffe - etwa Zellen einer fremden Bauchspeicheldrüse - in die Blutbahn spritzen lassen. Das Immunsystem macht solchen Fremdkörpern schnell den Garaus. Desai begegnet diesem Problem, indem sie die Zellen in einen wenige Mikrometer großen Käfig aus Silikon sperrt. Dieser Käfig besitzt zahlreiche, etwa sieben Nanometer große Poren. Sie sind gerade so groß, dass die für das Überleben der Hormonzellen lebensnotwendigen Substanzen (vor allem Sauerstoff, Zucker, Natrium und Kalium) die Silikonmembran passieren können. Auch das von Zellen erzeugte Insulin gelangt durch die Poren hindurch. Antikörper dagegen, die zur Vernichtung der Zellen führen würden, bleiben außen vor.

Einmal appliziert, treiben die Kapseln ewiglich im Blut

Der Charme der Behandlung besteht darin, dass es sich bei den Nanokapseln um eine Dauertherapie handelt. Einmal injiziert bleiben die Silikonkäfige im Körper, "für immer", wie Desai betont. Wenn die Poren nicht verstopfen und die Zellen am Leben bleiben, wäre demnach eine Kausaltherapie der Zuckerkrankheit gefunden. Dass das Verfahren tatsächlich funktioniert, konnte Desai an zuckerkranken Ratten zeigen. Im Beobachtungszeitraum von einigen Wochen traten bei mit den schwimmenden Insulinkanonen ausgestatteten Tieren keine Auffälligkeiten im Zuckerstoffwechsel mehr auf. Nach Optimierung der Porengröße und -länge will Desai als nächstes Langzeitstudien durchführen, zunächst erneut an Ratten, danach an Schimpansen und schließlich an Menschen.