News: Sichere Gentherapie?
Der Einsatz der Gentherapie gilt momentan alles andere als sicher. Aber vielleicht gibt es doch eine geeignete Methode, Gene gezielt einzubauen.
Verlockend, aber unausgereift und deshalb gefährlich – so könnte man den momentanen Stand bei der Gentherapie verkürzt zusammenfassen. Theoretisch klingt es wunderbar, Patienten, die aufgrund eines Gendefekts erkranken, das benötigte Gen direkt an Ort und Stelle ins Genom zu liefern. Doch die Umsetzung dieser einfach anmutenden Therapie ist in Wirklichkeit ein ziemlich riskantes Unterfangen.
Denn meist ist es nicht damit getan, das Wunsch-Gen in die Zielzellen zu transportieren. Schutzlos ist die fremde DNA hier den abbauenden Mechanismen ausgesetzt und hat deshalb nur eine begrenzte Lebensdauer, in der sie ihrer Arbeit nachgehen und das fehlende Protein produzieren kann. Danach baut die Zelle sie kurzerhand ab, und Nachschub der Proteingrundlage wäre nötig.
Zur Lösung dieses Problems haben sich Forscher eine listige Taktik ausgedacht. Sie nutzen Viren als Gentaxis, um so das Wunsch-Gen im Erbgut der Zielzelle dauerhaft einzubauen. Um den Viren den Schrecken, ihnen also ihre Pathogenität zu nehmen, haben die Forscher zwar eifrig an ihnen herumgebastelt, aber einen entscheidenden Nachteil trotz aller Tüftelei bisher nicht in den Griff bekommen: Das Gen baut sich völlig zufällig ins Genom ein, ohne dass man Einfluss auf den Zielort nehmen könnte. Erst kürzlich könnte ein Gentherapiepatient diesem Zufall zum Opfer gefallen sein: Symptome des Kindes ähneln Leukämie. Womöglich hat sich das DNA-Stück in der Nähe eines Onkogens integriert und dieses aktiviert.
Um die elegante Idee nicht völlig begraben zu müssen, hat Michèle Calos von der Stanford University ihre Augen auf einen speziellen Virustyp gerichtet und hier eine passende Vorgehensweise der Winzlinge entlehnt: Bakteriophagen, die sich ausschließlich auf Bakterien stürzen, nutzen zum stabilen Einbau ihrer Gene ins Bakteriengenom ein bestimmtes Protein – die Integrase. Und das Besondere daran ist, dass die viralen Gene hier nicht zufällig, sondern gezielt ins Bakteriengenom eingebaut werden. Erstaunlicherweise besitzen wir Menschen ebenfalls eine Kopie für das Integrase-Protein in unseren Erbanlagen.
Warum nicht diesen cleveren Weg nutzen, dachten sich Calos und ihre Kollegen und testeten die Methode in der Petrischale an menschlichen Zellen. Wenn sie neben einer Kopie des therapeutischen Gens auch das Gen für das Integrase-Proteins in die humanen Zellen transportierten, baute sich das Wunsch-Gen tatsächlich dauerhaft in das Erbgut ein.
Im nächsten Schritt testeten die Forscher ihre Technik an Mäusen, die an einer Bluterkrankheit litten, weil sie zu wenig vom Blutfaktor IX herstellten. Sie verabreichten den Mäusen neben dem Gen für den Blutfaktor ebenfalls das Gen fürs Integrase-Protein und ein Stückchen DNA, das von der Integrase als "Bau-mich-ein"-Signal gelesen werden sollte. Eine Woche nach der Injektion hatte das Blut der Labormäuse eine zwölfmal so hohe Konzentration des Faktors IX als die Kontrollmäuse, die ohne Integrase-Protein auskommen mussten.
Für die Sicherheit der Methode spricht eine zweite Beobachtung, die Calos und ihrem Team ins Auge stach. Obwohl das Mausgenom mindestens 53 potenzielle Integrationsorte bietet, fand sich der Faktor IX lediglich an zwei Stellen wieder, wobei die eine Position noch deutlich bevorzugt wurde. Momentan testen die Genetiker ihre Methode an unterschiedlichen humanen Gewebetypen aus, um sicher zu gehen, dass keiner der möglichen Integrationspunkte in der Nähe eines krebsauslösenden Onkogens liegt.
Sollte sich die sichere Gentherapie bewähren, könnte sie zur Behandlung vielzähliger Erkrankungen zum Einsatz kommen. Als erstes Projekt soll die Therapie Kindern helfen, die an einer fatalen Hauterkrankung, der Epidermolysis bullosa, leiden.
Denn meist ist es nicht damit getan, das Wunsch-Gen in die Zielzellen zu transportieren. Schutzlos ist die fremde DNA hier den abbauenden Mechanismen ausgesetzt und hat deshalb nur eine begrenzte Lebensdauer, in der sie ihrer Arbeit nachgehen und das fehlende Protein produzieren kann. Danach baut die Zelle sie kurzerhand ab, und Nachschub der Proteingrundlage wäre nötig.
Zur Lösung dieses Problems haben sich Forscher eine listige Taktik ausgedacht. Sie nutzen Viren als Gentaxis, um so das Wunsch-Gen im Erbgut der Zielzelle dauerhaft einzubauen. Um den Viren den Schrecken, ihnen also ihre Pathogenität zu nehmen, haben die Forscher zwar eifrig an ihnen herumgebastelt, aber einen entscheidenden Nachteil trotz aller Tüftelei bisher nicht in den Griff bekommen: Das Gen baut sich völlig zufällig ins Genom ein, ohne dass man Einfluss auf den Zielort nehmen könnte. Erst kürzlich könnte ein Gentherapiepatient diesem Zufall zum Opfer gefallen sein: Symptome des Kindes ähneln Leukämie. Womöglich hat sich das DNA-Stück in der Nähe eines Onkogens integriert und dieses aktiviert.
Um die elegante Idee nicht völlig begraben zu müssen, hat Michèle Calos von der Stanford University ihre Augen auf einen speziellen Virustyp gerichtet und hier eine passende Vorgehensweise der Winzlinge entlehnt: Bakteriophagen, die sich ausschließlich auf Bakterien stürzen, nutzen zum stabilen Einbau ihrer Gene ins Bakteriengenom ein bestimmtes Protein – die Integrase. Und das Besondere daran ist, dass die viralen Gene hier nicht zufällig, sondern gezielt ins Bakteriengenom eingebaut werden. Erstaunlicherweise besitzen wir Menschen ebenfalls eine Kopie für das Integrase-Protein in unseren Erbanlagen.
Warum nicht diesen cleveren Weg nutzen, dachten sich Calos und ihre Kollegen und testeten die Methode in der Petrischale an menschlichen Zellen. Wenn sie neben einer Kopie des therapeutischen Gens auch das Gen für das Integrase-Proteins in die humanen Zellen transportierten, baute sich das Wunsch-Gen tatsächlich dauerhaft in das Erbgut ein.
Im nächsten Schritt testeten die Forscher ihre Technik an Mäusen, die an einer Bluterkrankheit litten, weil sie zu wenig vom Blutfaktor IX herstellten. Sie verabreichten den Mäusen neben dem Gen für den Blutfaktor ebenfalls das Gen fürs Integrase-Protein und ein Stückchen DNA, das von der Integrase als "Bau-mich-ein"-Signal gelesen werden sollte. Eine Woche nach der Injektion hatte das Blut der Labormäuse eine zwölfmal so hohe Konzentration des Faktors IX als die Kontrollmäuse, die ohne Integrase-Protein auskommen mussten.
Für die Sicherheit der Methode spricht eine zweite Beobachtung, die Calos und ihrem Team ins Auge stach. Obwohl das Mausgenom mindestens 53 potenzielle Integrationsorte bietet, fand sich der Faktor IX lediglich an zwei Stellen wieder, wobei die eine Position noch deutlich bevorzugt wurde. Momentan testen die Genetiker ihre Methode an unterschiedlichen humanen Gewebetypen aus, um sicher zu gehen, dass keiner der möglichen Integrationspunkte in der Nähe eines krebsauslösenden Onkogens liegt.
Sollte sich die sichere Gentherapie bewähren, könnte sie zur Behandlung vielzähliger Erkrankungen zum Einsatz kommen. Als erstes Projekt soll die Therapie Kindern helfen, die an einer fatalen Hauterkrankung, der Epidermolysis bullosa, leiden.
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