Wissenschaftlern es jetzt gelungen, künstliche Proteine herzustellen, die fehlerhafte Gene zielgenau zerschneiden können. Diese könnte zukünftig dabei helfen, sogar Erbkrankheiten erfolgreich zu therapieren. Die bei Nature Biotechnology online veröffentlichte Studie eröffnet erstmals eine Möglichkeit, beispielsweise Patienetn mit angeborener Immunschwäche zu behandeln.
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Die Herstellung der künstlichen Proteine, so genannter Zinkfingernukleasen, gelang einem Forscherteam um Professor Toni Cathomen vom Institut für Virologie am Campus Benjamin Franklin in Kooperation mit zwei Arbeitsgruppen aus Spanien und den USA. Nachdem die Wissenschaftler den DNA-Strang an einer fehlerhaften Stelle aufgeschnitten haben, wird dabei 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.
Scheren spezifischer gemacht
Bisher konnten Forscher nicht garantieren, dass solche 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 Professor 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.
Genscheren statt Stammzellen?
„Das ist ein großer Erfolg“, so Cathomen. „Mit dieser neuen Behandlung ließe sich dann beispielsweise jedem Patienten mit angeborener Immunschwächekrankheit helfen.“ 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 Prof. 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.
(Charité-Universitätsmedizin Berlin, 10.07.2007 – NPO)
