Biomolekulare Kondensate

Störung biomolekularer Kondensate als potentieller Schadmechanismus der modRNA-Produkte?

Mir war der Begriff komplett neu. Das Thema ist auch recht neu aber es gibt dazu auf pubmed schon einige Artikel¹, obwohl der Begriff “biomolekulares Kondensat” erst 2017 geprägt wurde.

Was sind biomolekulare Kondensate?

Der Begriff „biomolekulare Kondensate” wurde von Hyman², Rosen³ und ihren Kollegen 2017 geprägt.⁴

Schauen wir, wie das Hyman Labor biomolekulare Kondensate definiert.

“Das Hyman-Labor untersucht, wie die Bildung von flüssigen Phasen innerhalb eines flüssigen Zytoplasmas die Bildung membranloser Kompartimentierung von Makromolekülen in lebenden Zellen beeinflusst. Schätzungen zufolge können mindestens 30 % der Proteine im Zellkern in solchen dynamischen Kompartimenten vorkommen. Ausgehend von unseren Arbeiten an C. elegans im Jahr 2009 haben Beobachtungen in den letzten zehn Jahren gezeigt, dass viele membranlose Kompartimente flüssigkeitsähnliche Eigenschaften aufweisen. […]

Um die Rolle der Physik weicher Materie bei der Beschreibung dieser Kompartimente zu erfassen, haben wir und andere sie als biomolekulare Kondensate bezeichnet⁵ (Shin et al. 2017).

Wichtig ist, dass viele Proteine, die in Zellen Kondensate bilden, wie FUS, TAU und TDP-43, auch in Proteinaggregaten zu finden sind, die mit neurodegenerativen Erkrankungen wie ALS und Alzheimer in Verbindung stehen […]. Eine der zukünftigen Herausforderungen wird darin bestehen, zu verstehen, warum Kondensate in Zellen in irreversible Aggregate umgewandelt werden können.”⁶

Das Rosen Labor stellt sich und biomolekulare Kondensate wie folgt vor:

“Das Rosen-Labor befasst sich mit der Entstehung, Regulation, Funktionen und inneren Strukturen membranloser Zellkompartimente, die als biomolekulare Kondensate bezeichnet werden.”⁷

“Biomolekulare Kondensate scheinen nun eine Schlüsselrolle dabei zu spielen, wie Leben seine unzähligen molekularen Komponenten koordiniert und zur Zusammenarbeit bringt, um Komitees zu bilden, die die Gruppenentscheidungen treffen, von denen unsere Existenz abhängt. „Das ultimative Problem der Zellbiologie ist nicht, wie ein paar Puzzleteile zusammenpassen“, sagt Brangwynne, „sondern wie aus Milliarden von ihnen emergente, dynamische Strukturen in größerem Maßstab entstehen.““⁸

Spektrum der Wissenschaft 9.25 fasst es so zusammen.

⁹

• In unseren Körperzellen finden sich zahlreiche Molekülansammlungen aus Nukleinsäuren und Proteinen. Manche von ihnen ähneln Tröpfchen, andere gleichen festen Partikeln.

• Diese “biomolekularen Kondensate” wirken an lebenswichtigen Prozessen wie der Genregulation, der Proteinherstellung und der DNA-Reparatur mit.

• Verändern sie sich krankhaft, drohen toxische Proteinansammlungen in Nervenzellen zu entstehen, wie sie für Demenzerkrankungen typisch sind.¹⁰

“Biomolekulare Kondensate sind mesoskopische (Anmerkung: zwischen dem Mikro- und Makrokosmos) biomolekulare Assemblierungen ohne Fernordnung, die zu wichtigen Zellfunktionen beitragen. Sie bilden sich reversibel, werden durch zahlreiche, aber relativ schwache intermolekulare Wechselwirkungen stabilisiert, und ihre Bildung kann durch verschiedene zelluläre Signale reguliert werden, darunter lokale Konzentrationsänderungen, posttranslationale Modifikationen, energieverbrauchende Prozesse und biomolekulare Wechselwirkungen. Kondensate, die durch Flüssig-Flüssig-Phasentrennung entstehen, sind zunächst flüssig, aber im Vergleich zu Hydrogelen oder irreversiblen Feststoffen, die mit Proteinaggregationskrankheiten in Verbindung gebracht werden, metastabil und werden durch stärkere, dauerhaftere Wechselwirkungen stabilisiert. Infolgedessen steht eine Reihe von zellulären Mechanismen zur Verfügung, um nicht nur die biomolekulare Kondensation, sondern auch die physikalischen Eigenschaften der Kondensate zu regulieren.”

¹¹

Wie entstehen biomolekulare Kondensate?

¹²

¹³

Was haben biomolekulare Kondensate mit der modRNA-Plörre zu tun?

Ich bin kein Experte für biomolekulare Kondensate, das ist niemand. Niemand versteht sie wirklich und das ist das Problem:

“Wir erkennen jetzt, dass [traditionelle] Biochemie und Strukturbiologie nicht ausreichen, um die Vorgänge in der Zelle zu beschreiben, insbesondere wenn es um Prozesse geht, an denen viele Komponenten beteiligt sind“, sagt Alberti. Wir müssen verstehen, wie all diese Komponenten ihre Interaktionen koordinieren, um die einheitliche Einheit zu bilden, die die Zelle darstellt.

Die Blobs offenbaren eine wichtige Größenordnung, in der diese Koordination stattfindet: irgendwo zwischen der Größe von Mehrkomponenten-Komplexen wie Chromosomen und der Größe ganzer Zellen. Es handelt sich um eine Größenordnung, in der die Moleküle nicht mehr wie präzise kleine Maschinen funktionieren, sondern sich zu einer Art materieller Einheit zusammenfinden, die den kollektiven physikalischen Gesetzen von Phasenübergängen unterliegt, aber dennoch empfindlich auf die Details ihrer molekularen Bestandteile reagiert. Wir kennen noch nicht die Regeln, die das Geschehen auf diesen Maßstäben bestimmen. Aber es ist klarer denn je, dass das Leben von ihnen abhängt.”¹⁴

ABER

“Ein weiterer Bestandteil vieler Kondensate sind RNA-Moleküle, ebenfalls lange Ketten mit elektrischen Ladungen. Lange Zeit ging man davon aus, dass RNA hauptsächlich als Vermittler dient, der Informationen von einem Gen an die Maschinerie des Ribosoms weiterleitet, wo diese in die Aminosäuresequenz einer Proteinkette übersetzt werden. Kondensatbildende RNAs gehören jedoch in der Regel zu einer anderen Familie: den nichtkodierenden RNAs, die nicht nur als Botenstoffe für die Proteinbildung dienen, sondern einen eigenständigen Zweck erfüllen.”¹⁵

Wie wird sich in diesem Zusammenhang modRNA und deren diverse Fragmente unterschiedlichster Länge, die als Produktionsrückstände enthalten sein können, verhalten?

¹⁶

Wie verhalten sich fehlgefaltete oder +1 geshiftete Spike Proteine im Kontext von biomolekularen Kondensaten?

Kann es sein, dass molekulare Kondensate bei der Bildung der beobachteten Verstopfungen der Gefäße (auch Calamari clots genannt) eine Rolle spielen könnten?

“Es gibt zwei unterschiedliche Sichtweisen hinsichtlich der Strukturen ungeordneter Domänen mit geringer Komplexität innerhalb von Kondensaten: Die eine Sichtweise geht davon aus, dass Domänen mit geringer Komplexität in Kondensaten weitgehend ungeordnet bleiben und ihre Multivalenz in kurzen Motiven, sogenannten „Stickern”, kodiert ist, während die andere Sichtweise davon ausgeht, dass die Sequenzen Kreuz-β-Strukturen bilden, die Amyloidfibrillen ähneln.”¹⁷

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Biomolekulare Kondensate bei Neurodegeneration und Krebs

“Veränderungen in biomolekularen Kondensaten stehen nicht nur im Zusammenhang mit Neurodegeneration, sondern laut neuen Erkenntnissen auch mit Krebs. Krebs ist durch unkontrollierte Zellvermehrung gekennzeichnet, die durch eine Dysregulation der Aktivität von Onkogenen oder Tumorsuppressorgenen aufgrund von Genominstabilität, fehlgeregulierter Genexpression oder Proteinabbau angetrieben wird. Krebszellen sind außerdem sehr widerstandsfähig gegenüber Stressbedingungen (z. B. Chemotherapie) und passen sich bei der Metastasierung leicht an neue Umgebungen an. Diese Krankheitsphänotypen stehen im Zusammenhang mit den Funktionen verschiedener Kondensate, deren Rolle bei Krebserkrankungen derzeit erst allmählich aufgeklärt wird.”

“Beispiele für biomolekulare Kondensate in eukaryotischen Zellen. Überblick über die zunehmende Anzahl und Art von Kondensaten in eukaryotischen Zellen. Diese Kondensate sind ubiquitär (braune Farbtöne), zelltypspezifisch (grüne Farbtöne) oder zustandsabhängig (rote Farbtöne).”¹⁹

Was mir auffällt sind Proteasome, Stress granules und RNA transport granules. Noch ist vollkommen unklar, wir die LNPs sich aus den Endosomen befreien und wenn nicht, was dann passiert.

Könnten Einflüsse durch die modRNA auf molekulare Kondensate die Eigenschaften von Krebszellen verändern und so mit zum “Turbokrebsphänomen” beitragen?

Inwieweit spielen LNP, LNPs in Endosomen, LNPs, welche sich nicht aus Endosomen befreien konnten, eine Rolle für biomolekulare Kondensate?

Inwieweit spielen Produktionsrückstände der modRNA-Produkte über verschiedene Längenskalen für molekulare Kondensate eine Rolle?

“Überblick über die Funktionen biomolekularer Kondensate über verschiedene Längenskalen hinweg. Die Funktionen biomolekularer Kondensate wirken auf mehreren Längenskalen, von der atomaren oder molekularen Ebene bis hin zur zellulären Ebene, die grundsätzlich auf Längenskalen von Metern in Zellen wie beispielsweise Säugetierneuronen wirkt. […] Es ist wichtig zu beachten, dass ein Kondensat Funktionen auf mehr als einer Längenskala haben kann, beispielsweise indem es an der mesoskaligen vektoriellen Organisation der Biochemie beteiligt ist und gleichzeitig die Reaktionsgeschwindigkeiten durch Massenwirkung aufgrund der erhöhten Konzentration von Substraten und/oder Enzymen innerhalb der Kondensate erhöht. Mit dieser Klassifizierung, die auf mechanistischen Gemeinsamkeiten zwischen Kondensaten mit Funktionen in verschiedenen biologischen Prozessen basiert, hoffen wir, einen Rahmen für das Verständnis des Beitrags von Kondensaten zur Zellfunktion zu schaffen. cGAS, zyklisches Guanosinmonophosphat-Adenosinmonophosphat (cGAMP)-Synthase; dsDNA, doppelsträngige DNA; IDR, intrinsisch ungeordnete Region; 53BP1, p53-bindendes Protein 1; PSD, postsynaptische Dichte; STING, Stimulator von Interferon-Genen.”²⁰

Und ja, Produktionsrückstände in der Plörre aktiviert möglicherweise cGAS.²¹ ²²

Viele spannende Fragen, auf die aktuell wahrscheinlich keiner eine Antwort geben kann, weil die Rolle und Funktionsweise der biomolekularen Kondensate noch nicht ansatzweise verstanden wurde.

Der Artikel wurde nun auch im englischsprachigen Raum bemerkt.

Mal sehen, ob damit eine Diskussion zu diesem neuen, zellbiologischen Phänomen in Gang kommt.

mRNA Jabs Based on Defunct Science

1. biomolecular condensate[Title] - Search Results - PubMed

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=biomolecular+condensate%5BTitle%5D&sort=date

2. Research overview. (n.d.). https://hymanlab.org/research-overview/

3. Rosen Lab | UT Southwestern, Dallas, Texas. (n.d.). https://labs.utsouthwestern.edu/rosen-lab

4. Ball, P. (2025, January 21). Mysterious blobs found in cells are rewriting how life works. Scientific American. https://www.scientificamerican.com/article/mysterious-blobs-found-in-cells-are-rewriting-how-life-works/

5. Chen R, Glauninger H, Kahan DN, Shangguan J, Sachleben JR, Riback JA, Drummond DA, Sosnick TR. HDX-MS finds that partial unfolding with sequential domain activation controls condensation of a cellular stress marker. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Mar 26;121(13):e2321606121. doi: 10.1073/pnas.2321606121. Epub 2024 Mar 21. PMID: 38513106; PMCID: PMC10990091. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38513106/

6. Research overview. (n.d.). https://hymanlab.org/research-overview/

7. Rosen Lab | UT Southwestern, Dallas, Texas. (n.d.). https://labs.utsouthwestern.edu/rosen-lab

8. Ball, P. (2025, January 21). Mysterious blobs found in cells are rewriting how life works. Scientific American. https://www.scientificamerican.com/article/mysterious-blobs-found-in-cells-are-rewriting-how-life-works/

9. Akteure des Lebens. (n.d.). https://www.spektrum.de/inhaltsverzeichnis/biomolekulare-kondensate-spektrum-der-wissenschaft-9-2025/2240105

10. Akteure des Lebens. (n.d.). https://www.spektrum.de/inhaltsverzeichnis/biomolekulare-kondensate-spektrum-der-wissenschaft-9-2025/2240105 S. 13

11. Garcia-Cabau C, Salvatella X. Regulation of biomolecular condensate dynamics by signaling. Curr Opin Cell Biol. 2021 Apr;69:111-119. doi: 10.1016/j.ceb.2021.01.002. Epub 2021 Feb 9. PMID: 33578289; PMCID: PMC7616884. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33578289/

12. Ball, P. (2025, January 21). Mysterious blobs found in cells are rewriting how life works. Scientific American. https://www.scientificamerican.com/article/mysterious-blobs-found-in-cells-are-rewriting-how-life-works/

13. Akteure des Lebens. (n.d.). https://www.spektrum.de/inhaltsverzeichnis/biomolekulare-kondensate-spektrum-der-wissenschaft-9-2025/2240105 S. 15

14. Ball, P. (2025, January 21). Mysterious blobs found in cells are rewriting how life works. Scientific American. https://www.scientificamerican.com/article/mysterious-blobs-found-in-cells-are-rewriting-how-life-works/

15. Ball, P. (2025, January 21). Mysterious blobs found in cells are rewriting how life works. Scientific American. https://www.scientificamerican.com/article/mysterious-blobs-found-in-cells-are-rewriting-how-life-works/

16. Lenk R, Kleindienst W, Szabó GT, Baiersdörfer M, Boros G, Keller JM, Mahiny AJ, Vlatkovic I. Understanding the impact of in vitro transcription byproducts and contaminants. Front Mol Biosci. 2024 Jul 10;11:1426129. doi: 10.3389/fmolb.2024.1426129. PMID: 39050733; PMCID: PMC11266732. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39050733/

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20. Lyon AS, Peeples WB, Rosen MK. A framework for understanding the functions of biomolecular condensates across scales. Nat Rev Mol Cell Biol. 2021 Mar;22(3):215-235. doi: 10.1038/s41580-020-00303-z. Epub 2020 Nov 9. PMID: 33169001; PMCID: PMC8574987. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33169001/

21.

22. Lenk R, Kleindienst W, Szabó GT, Baiersdörfer M, Boros G, Keller JM, Mahiny AJ, Vlatkovic I. Understanding the impact of in vitro transcription byproducts and contaminants. Front Mol Biosci. 2024 Jul 10;11:1426129. doi: 10.3389/fmolb.2024.1426129. PMID: 39050733; PMCID: PMC11266732. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39050733/