Genetik Halb geheilt durch Genome Editing

Forscher befreien Tiere dank einer neuer Technik von einem Erbleiden. Doch vor der Anwendung am Menschen stehen noch Hürden.

Von Kathrin Zinkant

Durchbruch des Jahres, Debattenthema 2015 und die Aussicht auf einen Nobelpreis für zwei Biochemikerinnen: Das Genome Editing mit dem sogenannten Crispr-Cas9-Werkzeug hat 2015 Furore gemacht. Und auch im soeben angebrochenen Jahr wird es damit weitergehen. So berichten Wissenschaftler im aktuellen Magazin Science von einem neuen Erfolg in der Gentherapie dank Crispr. An Mäusen ist es erstmals gelungen, mithilfe der Methode eine Erbkrankheit der Muskulatur im ausgewachsenen Körper direkt zu behandeln.

Die sogenannte Duchenne-Muskeldystrophie ist bei Menschen vergleichsweise häufig, sie tritt bei einem von 3500 männlichen Neugeborenen auf. Die Kinder landen früh im Rollstuhl und sterben oft vor ihrem 20. Geburtstag. Ursache des dramatischen Verlaufs der Krankheit ist ein Defekt im Eiweiß namens Dystrophin. Das Protein ist für die Stabilität der Muskulatur entscheidend. Drei Forschergruppen haben nun voneinander unabhängig im Tiermodell gezeigt, dass sich erbliche Defekte mit Crispr-Cas9 im erwachsenen Organismus gut behandeln lassen - sogar, ohne die Fehler exakt zu reparieren.

Mit Crispr-Cas9 lassen sich nahezu beliebige Veränderungen an Genen vornehmen sowie defekte Gene entfernen. Es ist damit prädestiniert für die Therapie von Erbkrankheiten auch beim Menschen. Während der Eingriff an Keimzellen und Embryos ethisch umstritten ist, gilt eine Gentherapie an erwachsenen Patienten eher medizinisch als heikel. Sie birgt schwer einzuschätzende Risiken. Bislang konzentriert sich die Forschung auf Zellen des Blutsystems, also Knochenmark oder Zellen, die sich aus dem Blutstrom filtern lassen - und die außerhalb des Körpers für die Behandlung verfügbar sind.

Mit dem unmittelbaren Einsatz im Körper zögert man bislang, weil dafür Genfähren nötig sind. Meist sind dies Viren, die sich entweder selbst ins Erbgut einbauen oder andere unerwünschte Effekte mit sich bringen. Bislang scheiterten alle Ansätze an der mangelnden Präzision, mit der sich die Gewebe ansteuern und korrigieren ließen.

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Erstmals ist es gelungen, mit der neuen Technik eine Krankheit direkt im Körper zu behandeln

Die drei unabhängig forschenden Teams nutzten für ihre Studien nun jeweils die Kombination des präzisen Crispr-Systems mit einer ebenfalls vergleichsweise neuen Genfähre. Das Virus heißt Adenoassoziiertes Virus (AAV) und ist für Menschen in der Regel nicht gefährlich. Es gibt zwölf Varianten, die teils eine Vorliebe für ein Gewebe zeigen - zum Beispiel für die Muskulatur. Mit zwei solcher Varianten gelang es den Forschern an kranken Mäusen, den defekten Teil des Dystrophin-Gens wegzuschneiden.

Dieses "Exon-Skipping" führt zwar nicht zur kompletten Wiederherstellung des Dystrophins. Tatsächlich fand sich im Muskel der behandelten Tiere später nur wenig funktionsfähiges Eiweiß. "Diese Arbeit ist aber ein sehr schönes Beispiel dafür, dass für eine wirksame Therapie nicht immer die exakte und vollständige Reparatur eines Gens nötig ist", sagt Boris Fehse vom Universitätsklinikum in Eppendorf. Außerdem müsste nicht jede Zelle erfolgreich angesteuert werden, es reichten offenkundig einige wenige.

Zweifel hat aber auch Fehse noch. Der Gentherapieexperte sieht zwar die Reize des Ansatzes, vermisst jedoch zwei wichtige Aspekte in der Diskussion: Die Genfähren vom Typ AAV sind sehr stabil und produzieren immer neue Crispr-Cas9-Scheren in den Zellen. Sobald sie nichts mehr zu tun haben, schneiden sie womöglich wahllos herum. Und noch ein Problem ist laut Fehse ungelöst: Sowohl die Viren als auch das Bakterieneiweiß Cas9 könnten das Immunsystem auf den Plan rufen. Das gelte es dringend zu untersuchen, bevor es zu Tests an Patienten kommt.