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6. April 2011 / markushaenni

Gentherapie

Gentherapie bei Mukoviszidose

Mukoviszidose ist eine „Multiorganerkrankung“

Bei der Gentherapie soll der Gendefekt, der der Erkrankung zugrunde liegt, behoben werden, indem ein gesundes Gen in die Zellen eingeschleust wird.

Bei der Mukoviszidose oder Cystischen Fibrose (CF) bewirkt ein defektes Gen (CFTR-Gen), dass der Salztransport in den Zellen nicht richtig funktioniert. Genauer gesagt wird das Gen-Produkt, der CFTR-Kanal (ein  Chloridionenkanal) nicht oder nur unzureichend gebildet. Das führt zu einer Störung im Salz- und Wasserhaushalt mit der Konsequenz, dass ein zäher Schleim lebenswichtige Organe verstopft. Der CFTR-Gendefekt hat  Auswirkungen auf die Lunge (Entzündungen), die Bauchspeicheldrüse, die Leber und den Darm (gestörte Verdauung). Mukoviszidose wird entsprechend auch als „Multiorganerkrankung“ bezeichnet, was die Heilung durch Gentherapie erschwert, da das defekte Gen praktisch in die Zellen aller beteiligten Organe geschleust werden muss.

Die Lunge ist bei Mukoviszidose besonders stark betroffen und die Zellen der Lunge sind über Inhalation gut zu erreichen. Demnach konzentrieren sich die bisherigen Mukoviszidose Gentherapie-Ansätze auf die Lunge. Eine wirksame Therapie könnte das Forschreiten der Lungenerkrankung aufhalten, so dass eine solche Therapie von großem Nutzen für die Mukoviszidose Patienten sein würde.

Viren oder Liposomen dienen als „Genfähren“

Generell gibt es mehrere Möglichkeiten, gesundes Genmaterial in Zellen einzuschleusen. Man benötigt dafür „Genfähren“ (Vektoren) die als „Ladung“ das gesunde Genmaterial tragen. Hier wurden in der Vergangenheit bislang virale (u. a. Adenoviren) und nicht-Virale (Liposomen und Nano-DNA-Partikel) Systeme verwendet. Bei den Adenoviren handelt es sich um die Erreger der Grippeerkrankung und sie besiedeln bevorzugt das Gewebe der Atemwege. Obwohl die Viren vor Nutzung als Genfähre unschädlich gemacht werden, erkennt das Immunsystem diese als Viren und startet eine Immunreaktion, die spätestens bei der wiederholten Verabreichung der Therapie zu einer heftigen Immunreaktion führt und die Therapie unwirksam macht. Eine Wiederholung der Gentherapie wird aber zunächst immer notwendig sein, da das gesunde, in die Zelle eingebrachte Gen bei der Zellteilung wieder verloren geht. Ein stabiler Einbau der eingebrachten Gene würde hier Abhilfe schaffen, ist aber bislang auch noch mit hohen Risiken verbunden, da durch den Einbau des Genmaterials in das Erbmaterial andere lebenswichtige Gene zerstört werden könnten.

Alternativ zu den Viren kann die DNA auch in Fettkügelchen, so genannte Liposomen, gepackt werden. Diese Methode hat ebenso wie die Nutzung kompakter DNA den Vorteil, dass die Behandlung mehrfach wiederholt werden kann. Bislang wurde durch die Therapie jedoch auch eine Entzündungsreaktion hervorgerufen und die Wirkdauer war noch sehr kurz.

Theoretisch ist Gentherapie möglich, in der Praxis gibt es noch viele Hürden

Die „Genfähren“ können über direkte Injektion ins Gewebe, über Einschleusung durch die Blutbahn und Inhalation in die Lunge gebracht werden. Was sich so einfach anhört, ist in der Praxis aber noch ein Weg voller Hürden: Wie erkennt die „Genfähre“ zu welcher Zelle sie das gesunde Gen bringen soll? Wie gelingt es der Genfähre, ihre „Ladung“ in die Zelle einzuschleusen? Wie gelang das Gen von dort in den Zellkern? Wie muss das Gen beschaffen sein, damit es, im Zellkern angekommen, auch abgelesen wird? Viele Forscher weltweit stellen sich diesen Fragen, die für alle Anwendungen der Gentherapie gelöst werden müssen. Ein Teil der Fragen ist schon beantwortet, mit diesem Wissen werden derzeit die „Genfähren“ und deren „Ladung“ optimiert, so dass ein funktionierendes System hoffentlich in naher Zukunft verfügbar sein wird.

In Großbritannien und den USA gibt es schon erste Gentherapie-Studien

Die Gentherapie bei Mukoviszidose betreffend, ist die Korrektur des CFTR-Gendefektes zwar theoretisch möglich, klinisch aber noch nicht praktikabel. An der Erforschung der Gentherapie bei Mukoviszidose wird, vor allem in Großbritannien und den USA, intensiv gearbeitet. Nachdem es drei klinische Studien zur Untersuchung von Gentherapie mit Adenoviren gegeben hatte, sind diese Ansätze in den letzten Jahren aufgrund der massiven Probleme (Antikörperbildung) ein wenig in den Hintergrund getreten. Den nicht-viralen Systemen werden im Moment größere Erfolgschancen eingeräumt. Klinische Studien zu Gentherapie mit kompakter DNA (USA) und Liposomen werden zurzeit durchgeführt bzw. sind in Planung. Ergebnisse der Liposomen-Studie aus Großbritannien werden für Ende 2010 erwartet.

Literatur & Information

  • http://www.cfgenetherapy.org.uk/default.htm
  • Griesenbach U, Geddes DM, Alton EW.
    Gene therapy progress and prospects: cystic fibrosis.
    Gene Ther. 2006 Jul;13(14):1061-7. Review.
  • Davis PB, Cooper MJ.
    Vectors for airway gene delivery.
    AAPS J. 2007 Jan 19;9(1):E11-7. Review
  • Griesenbach U, et al.; UK Cystic Fibrosis Gene Therapy Consortium.
    Assessment of CFTR function after gene transfer in vitro and in vivo.
    Methods Mol Biol. 2008;433:229-42

Quelle: muko.info

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