Gene als Medizin nutzen: Das ist die Idee der Gentherapie. Die Gentherapie steckt noch in den Kinderschuhen, aber ihre ersten Ergebnisse sind vielversprechend.

Definition von Gentherapie

Die Gentherapie beinhaltet die genetische Veränderung von Zellen, um Krankheiten zu verhindern oder zu heilen. Es basiert auf dem Transfer eines therapeutischen Gens oder einer Kopie eines funktionellen Gens in bestimmte Zellen mit dem Ziel, einen Gendefekt zu reparieren.

Die wichtigsten Prinzipien der Gentherapie

Jeder Mensch besteht aus rund 70 Milliarden Zellen. Jede Zelle enthält 000 Chromosomenpaare, die aus einem doppelhelixförmigen Filament, der DNA (Desoxyribonukleinsäure) bestehen. Die DNA ist in einige tausend Portionen, Gene, unterteilt, von denen wir etwa 23 Kopien tragen. Diese Gene bilden das Genom, ein einzigartiges genetisches Erbe, das von beiden Elternteilen weitergegeben wird und alle Informationen enthält, die für die Entwicklung und das Funktionieren des Körpers notwendig sind. Die Gene zeigen tatsächlich jeder Zelle ihre Rolle im Organismus an.

Diese Informationen werden dank eines Codes geliefert, einer einzigartigen Kombination der 4 stickstoffhaltigen Basen (Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin), aus denen die DNA besteht. Mit Code erzeugt die DNA RNA, den Botenstoff, der alle notwendigen Informationen enthält (Exons genannt), um Proteine ​​​​zu produzieren, von denen jedes eine bestimmte Rolle im Körper spielt. Auf diese Weise produzieren wir Zehntausende von Proteinen, die für das Funktionieren unseres Körpers unerlässlich sind.

Eine Veränderung der Sequenz eines Gens verändert also die Produktion des Proteins, das seine Rolle nicht mehr richtig spielen kann. Je nach Gen kann dies daher zu den unterschiedlichsten Erkrankungen führen: Krebs, Myopathien, Mukoviszidose etc.

Das Therapieprinzip besteht daher darin, dank eines therapeutischen Gens einen korrekten Code bereitzustellen, damit die Zellen das fehlende Protein herstellen können. Bei diesem Genansatz geht es zunächst darum, die Mechanismen der Krankheit, das beteiligte Gen und die Rolle des Proteins, für das es kodiert, genau zu kennen.

Die Gentherapieforschung konzentriert sich auf viele Krankheiten:

• Krebserkrankungen (65% der aktuellen Forschung) 
• monogene Erkrankungen, dh Erkrankungen, die nur ein Gen betreffen (Hämophilie B, Thalassämie) 
• Infektionskrankheiten (HIV) 
• Herz-Kreislauf-Erkrankungen 
• neurodegenerative Erkrankungen (Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit, Adrenoleukodystrophie, Sanfilippo-Krankheit)
• dermatologische Erkrankungen (junktionale Epidermolysis bullosa, dystrophische Epidermolysis bullosa)
• Augenkrankheiten (Glaukom) 
• usw.

Die meisten Studien befinden sich noch in der Phase I oder II der Forschung, einige haben jedoch bereits zur Vermarktung von Medikamenten geführt. Diese beinhalten:

• Imlygic, die erste onkolytische Immuntherapie gegen Melanome, die 2015 ihre Marktzulassung (Marketing Authorization) erhalten hat, verwendet ein genetisch verändertes Herpes-simplex-1-Virus zur Infektion von Krebszellen.
• Strimvelis, die erste auf Stammzellen basierende Therapie, erhielt 2016 ihre Marktzulassung. Sie ist für Kinder gedacht, die an Alymphozytose, einer seltenen genetischen Immunerkrankung („Bubble-Baby“-Syndrom) leiden.
• das Medikament Yescarta ist für die Behandlung von zwei Arten aggressiver Non-Hodgkin-Lymphome indiziert: diffuses großzelliges B-Zell-Lymphom (LDGCB) und refraktäres oder rezidiviertes primäres mediastinales großzelliges B-Zell-Lymphom (LMPGCB). Es hat seine Marktzulassung im Jahr 2018 erhalten.

In der Gentherapie gibt es verschiedene Ansätze:

• der Ersatz eines erkrankten Gens durch Importieren der Kopie eines funktionellen Gens oder „therapeutischen Gens“ in eine Zielzelle. Dies kann entweder in vivo erfolgen: Das therapeutische Gen wird direkt in den Körper des Patienten injiziert. Oder in vitro: Stammzellen werden aus dem Rückenmark entnommen, im Labor modifiziert und dem Patienten wieder injiziert.
• Genomic Editing besteht darin, eine genetische Mutation in der Zelle direkt zu reparieren. Enzyme, sogenannte Nukleasen, schneiden das Gen an der Stelle seiner Mutation, dann ermöglicht ein DNA-Abschnitt die Reparatur des veränderten Gens. Dieser Ansatz ist jedoch noch immer nur experimentell.
• Modifikation der RNA, so dass die Zelle ein funktionelles Protein produziert.
• die Verwendung modifizierter Viren, sogenannte Onkolytika, um Krebszellen abzutöten.

Um das therapeutische Gen in die Zellen des Patienten zu bringen, verwendet die Gentherapie sogenannte Vektoren. Sie sind oft virale Vektoren, deren toxisches Potenzial aufgehoben wurde. Derzeit arbeiten Forscher an der Entwicklung nicht-viraler Vektoren.

In den 1950er Jahren wurde dank einer besseren Kenntnis des menschlichen Genoms das Konzept der Gentherapie geboren. Es dauerte jedoch mehrere Jahrzehnte, bis die ersten Ergebnisse vorliegen, die wir französischen Forschern verdanken. 1999 gelang es Alain Fischer und seinem Team von Inserm, „Babyblasen“ zu behandeln, die an einer schweren kombinierten Immunschwäche im Zusammenhang mit dem X-Chromosom (DICS-X) leiden. Dem Team ist es tatsächlich gelungen, mithilfe eines viralen Vektors vom Retrovirus-Typ eine normale Kopie des veränderten Gens in den Körper kranker Kinder einzuschleusen.