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DNA-Strang und Schere © Natali_Mis / iStock / Thinkstock
Nach dem Aufspüren der gewünschten Stelle wird diese Schere aktiv und schneidet das „Target" durch. © Natali_Mis / iStock / Thinkstock

CRISPR und Co.: Genchirurgie als letzte Rettung für Schwerkranke?

  • 31.10.2017
  • Im Fokus
  • Mirjam Bauer
  • Michael Reiter

Genome Editing ist seit etwa zehn Jahren klinisch umsetzbar. Auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin e. V. (DGKL) referierte Prof. Dr. Toni Cathomen, Leiter des Instituts für Transfusionsmedizin und Gentherapie in Freiburg, über die Chancen, die diese Therapie beispielsweise für Krebspatienten bereithält.

„Erst seit es die Möglichkeit gibt, Nukleasen herzustellen, bieten sich hier plausible Arbeitsmöglichkeiten", erklärte Prof. Cathomen auf der Oldenburger DGKL-Jahrestagung. „Seit der Verfügbarkeit von Designer-Nukleasen, den ‚Genscheren', können wir gezielt in das Erbgut eingreifen. Dies lässt sich mit Sequenzen erreichen, die therapeutisch umsetzbar sind."

Als erste kamen die Zinkfingernukleasen zum Einsatz. Diese Genscheren sind schwer herzustellen, und ihnen mangelt es an Spezifität für die klinische Verwendung. Es folgten die TAL-Nukleasen, später die CRISPR-CAS-Nukleasen. Diese beiden Typen lassen sich kostengünstiger sowie einfacher produzieren und klinisch nutzen.

So funktioniert die Methode

Genscheren bestehen aus dem künstlich hergestellten „Sucher" zur Lokalisierung der Zielsequenz sowie der tatsächlichen Schere. Nach dem Aufspüren der gewünschten Stelle wird diese Schere aktiv und schneidet das „Target" durch. „Erfolge sind dokumentiert; bei der klinischen Translation stehen wir allerdings noch am Anfang", so der Institutsleiter. Zulassungen für die Methode gibt es bislang nicht.

Eine der möglichen Herangehensweisen ist die patientenindividuelle: Der Patient kommt in die Klinik, Stammzellen beziehungsweise Leukozyten werden entnommen und im Reinraumlabor mit den Genscheren genetisch verändert. Nach der Freigabe kommen die Zellen beim Patienten zum Einsatz. Alternativ gibt es „vorgefertigte", auf Indikationen zugeschnittene Angebote der Industrie von Genscheren, etwa Cellectis, mit sechsstelligen Kosten pro Fall.

Beispiele für Anwendungen
Prof. Dr. Toni Cathomen © Mirjam Bauer
Prof. Dr. Toni Cathomen, Leiter des Instituts für Transfusionsmedizin und Gentherapie in Freiburg, auf der Oldenburger DGKL-Jahrestagung © Mirjam Bauer

Für diese Methode gibt es drei große Anwendungsbereiche: die Infektionsmedizin, Krebs und die Reproduktionsmedizin. In der Onkologie werden bestimmte Immunzellen im Blut isoliert; in Kombination mit bestimmten Zellen des Immunsystems kommen sie als Vehikel zum Einsatz, die nach der Manipulation Krebszellen erkennen und eliminieren können. Im besten Fall umfasst diese Wirkung auch die Metastasen.

Neben zahlreichen US-amerikanischen und chinesischen Studien, belegt auch eine europäische Studie den Nutzen: Das europäische Team arbeitete an einer bestimmten Art der Leukämie.

„Neu ist daran, dass sich Vehikel-Zellen auch aus dem Blut von Spendern isolieren und so manipulieren lassen, dass sie für Krebspatienten verträglich sind. So können wir solche Zellen auf Vorrat herstellen und sie für auftretende Fälle dieses Leukämietyps nutzen", erklärt Prof. Cathonen. Bei zwei Kindern ohne weitere Therapieoptionen zeigte diese Methode den gezielten Therapieerfolg.

Arbeitsfelder für MTA

Weitere klinische Studien für Anwendungen von Genscheren laufen; sind sie ebenfalls erfolgreich, sind Zulassungen zu erwarten. Somit ergeben sich ganz neue Therapiemöglichkeiten für die beschriebenen Erkrankungen. Prof. Dr. Berend Isermann, Präsident der DGKL, betonte, dass insbesondere die Vorteile der Genchirurgie für die Diagnostik zu beachten sind. In der Forschung stellen MTA oder BTA die Genscheren her.

Auch an den genetischen Analysen sind die Fachkräfte beteiligt – genetische Veränderungen werden durch sie realisiert. In der Klinischen Translation sollen künftig auch die MTA diese Zellprodukte in Reinräumen herstellen. Die Tätigkeit in der Forschung könnte für viele MTA spannend sein; für eine Tätigkeit im Reinraum ist allerdings viel Ausdauer gefragt. Was motiviert MTA zu solchen Tätigkeiten? Die Möglichkeit, schwerstkranken Patienten helfen zu können, urteilt Dr. Cathomen.


 Von Michael Reiter und Mirjam Bauer

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