Eingriff ins Erbgut

März 2019 | Die Zeit | Zukunft Medizin

Eingriff ins Erbgut

Virentaxis im Einsatz gegen Gendefekte und neue Möglichkeiten der Immuntherapie gegen Blutkrebs.

Illustration: Dirk Oberländer
Dr. Ulrike Schupp / Redaktion

Die erste Gentherapie-Patientin der Welt ist eine nur vier Jahre alte Amerikanerin aus einem Vorort von Washington. Ashanti DeSilva leidet unter einer Immunkrankheit, die durch einen Gendefekt ihrer Abwehrzellen verursacht wird und lebensbedrohlich ist. Im September 1990 wagen Ärzte deshalb erstmals die Behandlung mit körpereigenen Immunzellen, deren Erbgut sie zuvor entsprechend verändert haben. Die Hoffnung, die als unheilbar geltende Krankheit damit ganz zu überwinden, erfüllt sich leider nicht völlig. Ashanti geht es zwar deutlich besser, aber die Behandlung ist aufwendig und muss ziemlich häufig wiederholt werden. In Paris werden mehrere Babys, die ebenfalls von einer Immunschwäche betroffen sind, ähnlich wie DeSilva behandelt. Und auch hier verbessert sich der Zustand der Kinder. Wenige Jahre später stellte sich jedoch heraus, dass einige von ihnen an Leukämie erkranken, weil das „reparierte“ Gen, das sie erhielten, sich an einer Stelle einfügte, wo es zugleich auch das Wachstum von Krebszellen anregen konnte.


Rückschläge und bahnbrechende Erfolge wechseln sich in der spektakulären Geschichte der Gentherapie ab. Nachdem 1999 der 18-jährige Jesse Gelsinger an einer überschießenden Immunreaktion stirbt, die ebenfalls durch eine Gentherapie ausgelöst wurde, wird es zwischenzeitlich still um die erst so vielversprechenden neuen Behandlungsmethoden.


Nach intensiver Grundlagenforschung wird in Europa 2012 die erste Gentherapie zur Behandlung einer erblichen Fettstoffwechselstörung zugelassen. Und zurzeit erlebt die Gentherapie eine regelrechte Renaissance. Nach Erfolgen unter anderem bei erblich bedingten Netzhauterkrankungen, seltenen Erbkrankheiten und schweren, angeborenen Immundefekten wurden in Europa im vergangenen Jahr gleich drei neue Therapien zugelassen. Etwa 42 weitere sollen kurz vor der Marktreife stehen.


Das Grundprinzip der Gentherapie lässt sich so erklären: Vereinfacht ausgedrückt schleusen sogenannte „Genfähren“, Viren mit einer Erbsubstanz, die zuvor von Wissenschaftlern verändert wurde, neue genetische Informationen in den menschlichen Körper. Entweder wird ein funktionales Gen einer Zelle hinzugefügt, ein fehlerhaftes Gen korrigiert oder ein natürliches Gen so verändert, das es eine bestimmte Funktion erfüllen kann. Wichtig ist natürlich, dass das „Virentaxi“ dem Körper möglichst wenig schadet, also keine heftigen Immunreaktionen auslöst und die genetische Information nicht fehlerhaft einbaut. Erfolge lieferte beispielsweise die Optogenetik, bei der es sich um „eine Gentherapie handelt, die Gene im Auge platziert, um Ganglienzellen lichtempfindlich zu machen“, wie Dr. David Birch von der renommierten Retina Foundation of the Southwest erklärt. Ein Virus, das die genetische Information für einen licht-aktivierbaren Jonenkanal aus Algen in sich trägt, wird direkt ins Auge gespritzt. Es soll dafür sorgen, dass ausgewählte Nervenzellen die genetische Information der Alge übernehmen und damit ebenfalls lichtempfindlich werden. Dadurch sind die Nervenzellen dann in der Lage, elektrische Signale an das Gehirn zu senden, sobald sie durch Licht entsprechend stimuliert werden. Vor allem im Hinblick auf eine schwere erbliche Netzhauterkrankung, bei der die Photorezeptoren im Auge, die Zapfen und Stäbchen der Retina, nach und nach absterben und die Betroffenen  erblinden, erhoffen sich die Mediziner große Fortschritte. Genetisch veränderte Ganglienzellen könnten die Funktion abgestorbener Zapfen und Stäbchen weitgehend übernehmen und Patienten zumindest einen Teil ihrer Sehkraft zurückgewinnen.


Etwa die Hälfte der aktuell kurz vor der Zulassung stehenden Gentherapien soll einer Prognose des IGES Instituts zufolge, bei der internationale Studienregister und Datenbanken zu klinischen Studien ausgewertet wurden, der Behandlung von Krebserkrankungen dienen. Am zweithäufigsten richten sie sich gegen angeborene genetische Störungen. Einige wenige dienen der Behandlung von extrem seltenen Leiden mit weniger als 100 Betroffenen. Außerdem sind Gentherapien gegen Volkskrankheiten, wie etwa gegen Arthrose, zu erwarten.
Im August 2018 wurden auch neue Therapien zur Behandlung von bestimmten Patienten mit malignen Lymphomen und akuter Leukämie zugelassen. Die Immunonkologie gilt mittlerweile neben der Chemotherapie, der Strahlentherapie und operativen Verfahren als vierte Säule in der Behandlung von Krebserkrankungen. Menschliche Immunzellen sind mit sogenannten T-Zell-Rezeptoren ausgestattet, die auf Antigene reagieren, bestimmte Strukturen, die sie nur an fremden Zellen wahrnehmen. Sind die Antigene erkannt, wird die Immunabwehr mobilisiert, um die Eindringlinge zu vernichten. Auch Krebszellen weisen Antigene auf. Die sind aber leider so getarnt, dass sie dem Radar der T-Zellen entgehen oder zu spät entdeckt werden.


Mittlerweile gibt es jedoch mehrere Möglichkeiten, die Immunabwehr gezielt auf die Tumorzellen anzusetzen. Beispielsweise wird mit Material von Krebszellen geimpft, sodass die Immunzellen mit tumorspezifischen Antigenen geradezu geflutet und dadurch aus der Reserve gelockt werden. Die zweite Möglichkeit besteht darin, entnommene Immunzellen im Reagenzglas genetisch zu verändern, etwa durch den Einbau eines künstlichen Moleküls mit bestimmten natürlichen Proteinen, und sie so für die Abwehr von Krebszellen fit zu machen.


Ein neues Verfahren, das Zellen mit der Information für chronisch lymphatische Leukämie (CLL), eine aggressive und verbreitete Form von Blutkrebs, mit einer auffälligen Markierung versieht und sie damit für Abwehrzellen leicht auffindbar macht, haben Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums und des Universitätsklinikums Heidelberg entwickelt. Zumindest in der Kulturschale konnten die körpereigenen Abwehrzellen die veränderten Krebszellen ohne weiteres erkennen und vernichten. Als starkes, für die Immunabwehr gut erkennbares Antigen nutzten die Mediziner Proteine aus dem Epstein-Barr-Virus.