Antisense-Technik

Ansatz

Antisense-RNA ist eine einzelsträngige RNA, die komplementär (antisense) zur mRNA des Gens ist, dessen Expression verhindert werden soll. Somit lagern sich Antisense-RNA und mRNA über Wasserstoffbrückenbindungen zu einem Doppelstrang zusammen und blockieren sich gegenseitig. Eine Translation der mRNA und somit indirekt die Expression des zugehörigen Gens, wird verhindert. Doppelsträngige RNA wird überdies in eukaryotischen Zellen sehr schnell abgebaut.

Durchführung

Die Antisense-RNA kann direkt in die Zelle eingebracht werden, meist mittels Liposomen. Problematisch bei dieser Methode ist, dass die Antisense-RNA, wie andere RNA-Moleküle auch, schnell abgebaut wird. Die Wirkdauer ist also äußerst begrenzt. Eine andere Möglichkeit ist, direkt das für die Antisense-RNA kodierende Gen in die Zelle einzubauen, sodass ständig neue Antisense-RNA nachgebildet werden kann.

...in der Medizin

Das erste Medikament, das auf der Antisense-Methode beruht und zugelassen wurde, war Fomivirsen. Dieses Virustatikum ist gegen die virale mRNA des Cytomegalie-Virus gerichtet.

Weitere Ansätze sind Antisense-Medikamente gegen Virus-, Krebs- uns Herzgefäßerkrankungen.

...in der Molekularbiologie

• in-situ-Hybridisierung: Durch radioaktiv markierte Antisense-RNA können spezielle RNA- oder DNA-Abschnitte z. B. in Geweben nachgewiesen werden.
• Untersuchung der Funktion von speziellen Genen: Indem ihre Expression durch die Antisense-RNA blockiert wird, kann analysiert werden, welche Funktionen ihre Transkripte normalerweise erfüllen.

...in der grünen Gentechnik

• "Antimatsch-Tomate" (Flavr-Savr-Tomate): Hierbei wird die Expression des Enzyms Polygalacturonase vermindert bzw. verhindert, das für das „Matschigwerden“ von Tomaten verantwortlich ist. Das Enzym ist für den Abbau der Pektine (wichtig für das Stützgewebe) in der Zellwand zuständig. Durch dessen Hemmung wird die Tomate haltbarer und kann daher in reiferem Zustand geerntet werden, was sie aromatischer macht.

Kommerziell war die Flavr-Savr-Tomate allerdings wenig erfolgreich: 1994 wurde sie in den USA auf den Markt gebracht, 1997 wieder vom Markt genommen. Der Grund hierfür bestand allerdings nicht in der tatsächlichen gesundheitlichen Gefährdung, sondern vor allem in der Skepsis der Konsumenten gegenüber gentechnisch veränderten Produkten.

• Die Kartoffelsorte Amflora: Hierbei wird die Amylose-Synthese verhindert, so dass Stärke gebildet wird, die komplett aus Amylopektin besteht. Amylopektin ist wichtig für die Herstellung von Papier, Klebstoff und Textilien. Die Reinigung von Amylose wird umgangen, es werden Energie und Ressourcen gespart.

Theoretisch ist Amflora auch essbar, aber durch die hohe Stärkeproduktion extrem mehligkochend und aus diesem Grund für den Verzehr ungeeignet.