Aussichten der Gentherapie Unter Gentherapie versteht man den Ersatz defekter (negativer) Gene durch normale. Sie umfasst auch den Einsatz von Genen zur Behandlung von Diabetes und AIDS. Die Frage nach der Möglichkeit, Erbkrankheiten zu behandeln, stellte sich, sobald Wissenschaftler Möglichkeiten entwickelten, Gene in bestimmte Zellen zu übertragen, wo sie transkribiert und übersetzt werden. Es stellte sich auch die Frage, welche Patienten zuerst behandelt werden sollten - diejenigen mit mehr oder besser verstandenen Krankheiten? Die meisten Menschen neigten zu der Ansicht, dass die Gentherapie für diejenigen Krankheiten entwickelt werden sollte, über die mehr bekannt ist: das betroffene Gen, das Protein und das Gewebe, in dem sie lokalisiert sind, sind bekannt. Dies war insbesondere bei der schweren Immunschwäche der Fall, die mit dem Fehlen des Enzyms Adenosin-Desaminase (ADA) im Körper einhergeht. Als Folge des ADA-Mangels ist die Bildung von T- und B-Lymphozyten bei einem Kind gestört und es ist völlig wehrlos gegenüber Bakterien und Viren. Unter großem finanziellem Aufwand wurde bei kranken Kindern durch die Einführung des ADA-Gens eine therapeutische Wirkung erzielt. Allerdings werden jedes Jahr mehrere Dutzend solcher Kinder geboren. Gegenwärtig wird der Erforschung der Gentherapie für Krankheiten, von denen viele Menschen betroffen sind, große Aufmerksamkeit gewidmet: Bluthochdruck, hoher Cholesterinspiegel, Diabetes, einige Formen von Krebs, usw.
Da es sich bei der Gentherapie um Veränderungen im menschlichen Erbgut handelt, sind für klinische Versuche besondere Voraussetzungen erforderlich: 1) ein klares Verständnis des Gendefekts und der Entstehung der Krankheitssymptome; 2) Reproduktion des genetischen Modells in Tieren; 3) es gibt keine alternative Therapie, oder die bestehende Therapie ist unmöglich oder unwirksam; 4) Sicherheit für den Patienten.
Die Entwicklung der Gentherapie befasst sich auch mit den folgenden Fragen: 1) Welche Zellen sollen verwendet werden? 2) Welcher Teil der Zellen sollte geheilt werden, um das Fortschreiten der Krankheit zu verringern oder zu stoppen? 3) Ist eine Überexpression des eingeführten Gens gefährlich? 4) Ist es sicher, dass das rekonstruierte Gen in andere Gewebe gelangt? 5) Wie lange wird die veränderte Zelle funktionieren? 6) Werden die neuen Zellen vom Immunsystem angegriffen?
Die vererbbare Gentherapie ist transgen und verändert alle Zellen im Körper. Sie wird nicht beim Menschen eingesetzt. Bei der nicht erblichen (somatischen) Gentherapie werden nur somatische Zellen korrigiert, die von einem Gendefekt betroffen sind. Die nicht-erbliche Gentherapie kann einem Individuum helfen, aber sie verbessert nicht den Zustand zukünftiger Generationen, da das mutierte Gen in den Keimzellen nicht verändert wird.
Leider ist über die meisten Erbkrankheiten nur wenig bekannt. In den Fällen, in denen bekannt ist, welche Gewebe betroffen sind, ist es schwierig, ein normales Gen in diese Gewebe einzuschleusen. Dennoch hat die medizinische Genetik bedeutende Fortschritte bei der Behandlung bestimmter Krankheiten gemacht. In diesem Zusammenhang werden zwei Ansätze verfolgt. Bei der ersten werden Zellen aus dem Körper des Patienten isoliert, um das erforderliche Gen in sie einzubringen (Ex-vivo-Gentherapie), und anschließend in den Körper des Patienten zurückgebracht. Als Vektor werden Retroviren verwendet, die genetische Informationen in Form von RNA enthalten. Das Retrovirus wird mit rekombinanter RNA (Virus-RNA + RNA-Kopie eines menschlichen Gens) versehen. Nachdem die rekombinante RNA in eine menschliche Zelle, z. B. eine Stammzelle des roten Knochenmarks, eingedrungen ist, findet eine reverse Transkription statt, und die rekombinante DNA, die das normale Gen trägt, gelangt in das menschliche Chromosom.
Auf diese Weise wurden mehrere Kinder mit der oben erwähnten schweren Immunschwäche aufgrund des Fehlens von ADA behandelt. Gleichzeitig erhielten sie das aus Kühen isolierte ADA-Enzym als therapeutisches Mittel. Unter Verwendung des Adenovirus (AVV) als Vektor haben Wissenschaftler eine Methode zur Gentherapie der Sichelzellenkrankheit entwickelt. Unter natürlichen Bedingungen wirkt das AVV nur auf die roten Knochenmarkzellen, die Vorläufer der roten Blutkörperchen sind. Ein funktionsfähiges β-Globin-Gen wurde in AVV eingeführt, und das Virus übertrug es auf unreife rote Blutkörperchen. Letztere werden mit normalem Hämoglobin gefüllt und in den Blutkreislauf geschickt. Ein anderer Ansatz der Gentherapie besteht in der Verwendung von Viren, im Labor gezüchteten Zellen und sogar künstlichen Trägern, um Gene direkt in den Körper des Patienten einzuführen. So ist beispielsweise das Adenovirus, das keine pathogenen Eigenschaften besitzt, in einer Aerosolflasche enthalten. Wenn der Patient die Aerosolsuspension einatmet, dringt das Virus in die Lungenzellen ein und bringt das funktionelle Gen für Mukoviszidose in sie ein. Wenn die Zellen gegen die genetische Manipulation resistent sind, beeinflussen die Wissenschaftler die Zellen neben ihnen. Letztere wirken sich auf Zellen aus, bei denen ein bestimmtes Gen defekt ist. So wird die Gentherapie an Mäusen getestet, die in demselben Teil des Gehirns geschädigt sind wie Patienten mit der Alzheimer-Krankheit. Das Gen für den Nervenwachstumsfaktor dringt in Fibroblasten ein. Diese Zellen werden in den Hirnabschnitt implantiert und sezernieren den Wachstumsfaktor, den die Neuronen benötigen. Die Neuronen beginnen zu wachsen und produzieren die entsprechenden Neurotransmitter. Man geht davon aus, dass eine ähnliche Art der Gentherapie zur Behandlung der Huntington-Krankheit, der Parkinson-Krankheit, der Depression usw. eingesetzt werden kann.
Einige Erfolge wurden bei der Gentherapie zur Behandlung von bösartigen Tumoren erzielt. Eine Tumorzelle wird isoliert und Gene, die für krebsbekämpfende Substanzen des Immunsystems wie Interferone und Interleukine kodieren, werden in sie eingeführt. Wenn sie wieder in den Tumor eingeschleust werden, beginnen die Zellen, diese Stoffe zu produzieren und sich selbst und die umliegenden bösartigen Zellen abzutöten. |
