small interfering RNA

Small interfering RNA, abgekürzt siRNA, ist ein kurzes Molekül aus dem Zellstoff RNA — dem chemischen Verwandten der DNA, der in Zellen Informationen transportiert. Eine siRNA besteht aus zwei zusammengelagerten Strängen und ist nur etwa 21 bis 23 Bausteine lang. Ihre Aufgabe ist es, eine ganz bestimmte Nachricht in der Zelle abzufangen und zu zerstören, bevor diese in ein Protein umgewandelt wird. Damit kann sie ein einzelnes Gen gezielt zum Schweigen bringen. Dieser Mechanismus heißt RNA-Interferenz — die siRNA stört buchstäblich den Informationsfluss der Zelle.

siRNA als Werkzeug gegen Krankheitsgene

Viele Krankheiten entstehen, weil ein Gen zu viel oder das Falsche produziert. Klassische Medikamente greifen meist am fertigen Protein an — dem Endprodukt des Gens. siRNA setzt früher an: Sie verhindert, dass das Protein überhaupt entsteht. Das ist präziser, weil man in der Theorie für jedes beliebige Gen eine passende siRNA entwerfen kann.

Für die Forschung ist siRNA außerdem ein unverzichtbares Werkzeug. Wissenschaftler schalten damit Gene in Zellen ab, um zu verstehen, welche Funktion sie haben. Statt eine Genmutation zu erzeugen — was aufwendig ist — reicht es, die passende siRNA in die Zelle einzuschleusen. Der Effekt ist vorübergehend und damit kontrollierbar.

Wie siRNA eine Botschaft zerstört

Gene sind in der DNA gespeichert, aber Zellen lesen sie nicht direkt. Zuerst wird ein Zwischenmolekül hergestellt, die sogenannte Boten-RNA (mRNA). Diese mRNA trägt die Bauanleitung für ein Protein. Genau hier greift siRNA ein: Einer ihrer beiden Stränge sucht nach der mRNA mit der passenden Sequenz — wie ein Schlüssel, der nur zu einem bestimmten Schloss passt.

Findet der Strang sein Ziel, bindet er daran. Ein Proteinkomplex in der Zelle, der sogenannte RISC, erkennt diese Verbindung und zerschneidet die mRNA. Die Bauanleitung ist damit vernichtet. Da die mRNA fehlt, kann das Protein nicht gebaut werden — das Gen ist stumm. Der RISC löst sich danach wieder ab und kann weitere mRNA-Moleküle desselben Typs zerstören. Eine einzelne siRNA kann also mehrfach wirken.

Der schwierigste Teil ist nicht das Design der siRNA, sondern ihre Lieferung. RNA-Moleküle werden im Blut schnell abgebaut. Forscher verpacken siRNA deshalb in winzige Fetthüllen, sogenannte Lipid-Nanopartikel, die sie sicher in die Zielzellen transportieren. Genau diese Technologie wurde auch bei mRNA-Impfstoffen gegen COVID-19 eingesetzt.

siRNA in zugelassenen Medikamenten und aktuellen Debatten

siRNA ist keine Zukunftstechnologie — es gibt bereits mehrere zugelassene Medikamente auf dieser Basis. Inclisiran zum Beispiel senkt den Cholesterinspiegel, indem es ein Gen in der Leber abschaltet, das zu viel LDL-Cholesterin produziert. Es wird nur zweimal im Jahr gespritzt, weil seine Wirkung so lange anhält. Patisiran wurde 2018 als eines der ersten siRNA-Medikamente weltweit zugelassen und behandelt eine seltene Erkrankung des Nervensystems.

In Tech- und Biotech-News taucht siRNA vor allem im Zusammenhang mit Investitionen in RNA-Therapien auf. Pharmaunternehmen konkurrieren darum, für welche Krankheit als Nächstes eine siRNA-Behandlung entwickelt wird — Krebs, seltene Erbkrankheiten und Herz-Kreislauf-Erkrankungen stehen ganz oben auf der Liste. Die Technologie gilt als einer der vielversprechendsten Ansätze der modernen Medizin, weil sie im Prinzip auf jedes Gen der menschlichen Zelle angewendet werden kann.

Ein häufiger Irrtum ist, siRNA mit Gen-Editierung wie CRISPR gleichzusetzen. CRISPR verändert die DNA dauerhaft. siRNA verändert nichts — sie schaltet nur vorübergehend ab. Die DNA bleibt unberührt. Das macht siRNA weniger mächtig, aber auch weniger riskant.