Schnellere Methode zum Testen neuer Gentherapien

Ein Gendefekt wirkt sich auf das Immunsystem von Menschen aus, die unter einer chronischen septischen Granulomatose (CGD) leiden. Die weißen Blutkörperchen betroffener Menschen sind nicht in der Lage dazu, aufgenommene Bakterien und Pilze abzutöten, sodass lebensbedrohende Infektionen und übermäßige Entzündungsreaktionen entstehen, die schwerwiegende Folgen nach sich ziehen. Obwohl über die Transplantation von blutbildenden Zellen durch Knochenmarkspenden eine effektive Behandlung möglich ist, ist das Finden eines geeigneten Stammzellenspenders allzu oft Glückssache.

An wenigen Standorten auf der Welt wird eine Gentherapie durchgeführt, wenn kein passender Spender gefunden werden kann. Für eine klinische Verwendung muss jedoch die Wirksamkeit der Behandlung feststehen. Das Testverfahren hängt von zellulären Modellen ab und gestaltet sich derzeit arbeitsaufwendig, zeitintensiv und kostspielig.

Ein Team von Forschern unter der Leitung von Dr. Janine Reichenbach, Professorin und Co-Leiterin der Abteilung Immunologie des Universitäts-Kinderspitals Zürich der Universität Zürich, hat ein neues zelluläres Modell entwickelt, das es Forschern ermöglicht, die Wirksamkeit neuer Gentherapien weitaus effizienter zu testen.

„Wir verwendeten das Crispr/Cas9-Verfahren, um eine menschliche Zelllinie so zu ändern, dass die Blutkörperchen die genetische Veränderung aufwiesen, die typisch für eine spezifische Form einer Chronischen Septischen Granulomatose ist“, erklärt Professor Reichenbach.

Die standardmäßige Testmethode war es, Hautzellen von Patienten für eine Umprogrammierung in Stammzellen zu verwenden, ein zeitaufwendiger und kostspieliger Vorgang. Das neue Testsystem wird weitaus kosteneffektiver sein. „Unser System macht den Prozess schneller und günstiger, das heißt, wir werden in der Lage sein, neue Gentherapien für betroffene Patienten weitaus effizienter zu entwickeln“, meint Reichenbach weiter.

In dem Artikel in der Fachzeitschrift Scientific Reports wird bezüglich des Testens von potenziell für den Menschen vorteilhaften Vektoren, die unter einer p47phox-defizienten Chronischen Septischen Granulomatose (CGD) leiden, detaillierter davon berichtet, dass Forscher ein zelluläres Modell erstellt haben, das aus CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas9 besteht. Hierbei wird eine GT-Dinucleotid-Deletion (ΔGT)-Mutation im p47phox kodierenden NCF1-Gen in die akute myeloische Leukämie-Zelllinie PLB-985 eingeführt.

Die Forschung hat überdies zu einem anderen Ansatz für den Transfer gesunder Genkopien in die betroffenen Zellen geführt. Bislang wurden bei Therapien modifizierte, künstliche Viren als Überträger verwendet, allerdings stellte sich bei manchen Patienten eine Krebserkrankung ein, sodass diese erste Generation viraler Berichtigungssysteme heute als veraltet gilt. Das Team von Dr. Reichenbach wendet jetzt eine lentivirale, selbst inaktivierende Gentherapie an, die sie als effizienter und sicherer beschreibt.

Dr. Reichenbach ist davon überzeugt, dass dies nur ein Zwischenschritt ist und steht der zukünftigen Anwendung von Genom-Editierungs-Verfahren mit einer größeren Präzision zuversichtlich gegenüber. Laut Science Daily dauert es jedoch noch fünf oder sechs Jahre, bis die Präzisions-Genchirurgie klinisch verfügbar ist.

Ein interessanter Behandlungsansatz, der durch die EU unterstützt wird.

Die beiden Projekte CELL-PID (Advanced cell-based therapies for the treatment of Primary ImmunoDeficiency) und NET4CGD (Gene therapy for X-linked Chronic Granulomatous Disease - CGD) erhielten Fördermittel der EU. Das Universitäts-Kinderspital Zürich ist eines von drei europäischen Zentren, bei dem diese neue Gentherapie im Rahmen von NET4CGD in einer internationalen klinischen Phase-I/II-Studie zur Behandlung von Patienten mit einer Chronischen Septischen Granulomatose verwendet werden kann.

Weitere Informationen:
NET4CGD Projekt-Webseite
CELL-PID CORDIS Projekt-Webseite