Molekulare Datenverarbeitung
Von der genetischen Information bis zur Impfung: Wie mRNA eine Bauanleitung an die Körperzellen schickt und dort die Arzneimittelfabrik in Gang setzt. 1
Die Desoxyribonukleinsäure (DNA) speichert alle genetischen Informationen. Sie ist in Form eines Doppelhelixtranges aus den Basen Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin aufgebaut. Die in der DNA archivierte Information ist gleichsam theoretisches Wissen, das erst abgerufen und aktiviert werden muss, um Funktionen des Organismus zu steuern.
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Diesen Job erledigt die messenger-Ribonukleinsäure (mRNA). Sie besteht aus nur einem Strang sowie einer abweichenden Base: Statt Thymin ist dies Uracil. Die mRNA überträgt Botschaften von der DNA ins Zellplasma, wo sich die Eiweißfabriken des Körpers befinden. Zunächst wird die genetische Botschaft durch Transkription abgelesen und in mRNA umgeschrieben. Die mRNA dient nun als Arbeitskopie und schickt diese ans Zellplasma. Dies ist wie die Übermittlung eines Bauplans für Proteine. 3
Proteine sind eine Grundsubstanz des Lebens und der Baustoff für Haut,
Haare und Organgewebe. Ebenso sind sie an zahlreichen Körperfunktionen und der Entstehung vieler Krankkeiten beteiligt. mRNATherapien zielt darauf ab, Bauanleitungen für Proteine zu verfassen. Bei den Impfungen gegen Covid-19 sind dies die Konstruktionsdaten für Teile des Spike-Proteins, mit dem SARS-CoV-2 an Körperzellen andockt. 4
Im nächsten Schritt muss die mRNANachricht in die Zelle eingebracht werden. Damit sie diesen Vorgang unbeschadet übersteht, verpacken die Forscher sie in kleine Fettpartikel. Ziel der molekularen Gebrauchsanweisung für die Proteine ist das Zellplasma, quasi das Vorzimmer des Zellkerns, in dem unser Erbgut sitzt. mRNA kommt nicht mit dem Zellkern in Berührung. 5
Basierend auf den Konstruktionsdaten der mRNA stellen die Zellen nun selber Spike-Proteine her. Diese simulieren Viruskontakt, ohne dass der Körper mit einem echten Virus konfrontiert ist. Trotzdem aktiviert das Immunsystem Antikörper und Abwehrzellen und baut Schutz gegen das Virus auf.