Fluoreszierende Leuchtkraft lässt sich erhöhen

Wo laufen sie denn: Moleküle
in lebenden Zellen beobachten
© Ulrich Kubitschek

Die Erforschung lebender Zellen ist nur mit Hilfe der Lichtmikroskopie möglich und technische Weiterentwicklungen in jüngster Zeit haben die Auflösung des Lichtmikroskops erheblich erhöht.

Dazu gehören die konfokale Fluoreszenzmikroskopie und höchstauflösende Mikroskope (Nanoskopie). Mit den besten derzeitigen lichtoptischen Verfahren können Forscher jetzt fundamentale Strukturen in einzelnen Zellen mit einer Auflösung von wenigen 10 Nanometer analysieren. Diese Präzisionsgeräte zur optischen Analyse werden hauptsächlich in Europa entwickelt und der Bau dieser Geräte ist besonders in Deutschland stark vertreten.

Und Prof. Konstantin A. Lukyanov von der Russischen Akademie der Wissenschaften in Moskau hat nun einen fluoreszierenden Farbstoff weiterentwickelt, der es erleichtert, lebende Zellen, Organellen und Proteine "optisch" zu markieren und zu beobachte. Er konnte lichtaktivierbare fluoreszierende Farbstoffe (PAFPs) entwickeln, deren Leuchtkraft "drastisch" erhöht werden kann, wenn die damit markierte Zelle oder Zellstruktur mit Licht einer bestimmten Wellenlänge bestrahlt wird.

Erstmals sei es auch gelungen, so Prof. Lukyanov weiter, ein so genanntes phototoxisches fluoreszierendes Protein auf der Basis eines Quallenproteins zu entwickeln und es gezielt einzusetzen. Bisher schätzten Forscher solche Proteine nicht sehr, da sie den unerwünschten Nebeneffekt hatten, ihre Proben zu zerstören.

Genau diese Fähigkeit will sich Prof. Lukyanov jedoch zunutze machen. "Jetzt eröffnet sich die Möglichkeit, Zellen, die mit diesem Protein markiert sind, gezielt mit Licht einer bestimmten Wellenlänge zu zerstören und bestimmte Proteine zu inaktivieren", sagte er. "Vorausgesetzt es gelingt, das Protein mit Hilfe viraler Vektoren direkt in solide Tumoren einzubringen, können Tumorzellen mit Licht zerstört werden". Doch noch steht die Forschung mit phototoxischen Proteinen ganz am Anfang.

MEDICA.de; Quelle: Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch