12. Jul 2007 15:09
Berliner Forscher haben ein Protein hergestellt, mit dem defekte Gene exakt entfernt werden können. Damit könnte künftig jede Erbkrankheit geheilt werden.
Forscher der Charité in Berlin haben eine Therapie entwickelt, mit der es künftig möglich sein soll, verschiedene Erbkrankheiten zu heilen, die derzeit nur symptomatisch zu behandeln sind. Diese Arten von Krankheiten werden durch untypisch veränderte «kranke» Gene ausgelöst und durch Vererbung von den Vorfahren auf ihre Nachkommen übertragen. Dazu zählt beispielsweise die Stoffwechselstörung Mukoviszidose oder angeborene Immundefekte. Auch vermeintlichen Umwelterkrankungen wie Allergien oder Asthma liegt zumindest eine genetische Disposition zugrunde.Dem Team um Professor Toni Cathomen an der Berliner Charité ist es nun gelungen, künstliche Proteine herzustellen, die fehlerhafte Gene zerschneiden können. Die Forschungsarbeit, die in der Onlineausgabe von Nature Biotechnology (DOI:10.1038/nbt1317) veröffentlicht wurde, ist in Zusammenarbeit mit Forschern aus Spanien und den USA entstanden.
Bei den künstlich hergestellten Proteinen handelt es sich um so genannte Zinkfinger- nukleasen. Diese funktionieren wie Scheren. Nachdem sie den DNS-Strang an einer fehlerhaften Stelle aufgeschnitten haben, wird in den Zellen automatisch ein Reparaturvorgang aktiviert, die Lücke wird mit «gesundem» Genmaterial aufgefüllt. Fehlerhafte Gene werden so gegen intakte ausgetauscht, ohne dass toxische Nebeneffekte auftreten.Bisher konnten Forscher nicht garantieren, dass die Gen-Scheren nur am «kranken» Gen schneiden. «Wir haben jetzt die Struktur der Nukleasen so verändert, dass sie zielgenau nur noch das defekte Gen angreifen können», erklärt Teamleiter Cathomen. Das bedeute allerdings, dass für jede Erbkrankheit eine maßgeschneiderte Schere entworfen werden müsse.
Getestet hat das Team die neuen Gen-Scheren in einer Zellkultur. Bei diesen Versuchen konnte ein fehlerhaftes Gen in über zehn Prozent der Zellen korrigiert werden, ohne dass diese dabei zu Schaden gekommen sind. Die Forscher vermuten, dass neue Blutstammzellen auch im Organismus einen Wachstumsvorteil gegenüber den kranken Zellen besitzen und nach und nach alle Funktionen übernehmen können. So würde das Immunsystem des Patienten langsam wieder aufgebaut. «Mit dieser neuen Behandlung ließe sich dann beispielsweise jedem Patienten mit angeborener Immunschwächekrankheit helfen», sagt Cathomen. War man bisher auf Stammzellen eines geeigneten Spenders angewiesen, könnte man jetzt stattdessen die korrigierten, körpereigenen Zellen des Patienten transplantieren. Als nächstes wird das Forscherteam seine Ergebnisse an Mäusen mit Immunschwäche überprüfen. «Wir wollen testen, ob mit den Scheren auch wirklich ein kompletter Organismus geheilt werden kann», sagt Cathomen. «Möglicherweise eine Erkenntnis, die uns als Grundlage für klinische Studien dienen wird.» Der Forscher hofft, dass die Proteine alle Tests bestehen und mit ihnen in Zukunft bestimmte Erbkrankheiten vollständig geheilt werden können. (nz)
