Das natürliche Alkaloid Koffein, die stimulierende Substanz aus Kaffee, Tee, Mate oder Energydrinks, findet immer häufiger Anwendung in sog. chemisch induzierten Proximity (CIP)-Systemen. Die molekularbiologischen Werkzeuge nutzen kleine Moleküle wie Koffein, um zwei Proteine oder Biomoleküle gezielt in räumliche Nähe zueinander zu bringen und so eine präzise, zeitlich und räumlich kontrollierte Steuerung der Proteinaktivität und zellulärer Prozesse zu ermöglichen.
Das CIP-System COSMO (caffein-operated synthetic module) nutzt Koffein, um die Homodimerisierung zwischen zwei koffeinbetriebenen synthetischen Modulen auszulösen. Bei der CAR-T-Zell-Therapie kommen bereits CIP-Systeme mit „Koffein-Sicherheitsschalter“ zum Einsatz. Die Aktivität der modifizierten T-Zellen kann damit über die Gabe eines Medikaments präzise reguliert werden, um Überreaktionen (Zytokinsturm) zu vermeiden.
US-Forscher haben nun mithilfe genetisch codierter Nanokörper COSMO ein koffeininduzierbares Heterodimerisierungssystem (CHASER) umprogrammiert. Mit der Kombination von CHASER mit CRISPR wollen sie die Präzisionsmedizin auf ein neues Level heben: Anstatt die Genschere dauerhaft aktiv zu lassen, dient Koffein als sicherer und reversibler „Ein-/Ausschalter“ für genetische Korrekturen oder Aktivierung von Immunzellen.
Quelle: Wang T et al. Chem Sci2025,16: 21774-21780. https://doi.org/10.1039/D5SC05703E
