Genom-Editierung in der Medizin

Die wichtigsten Fragen und Antworten zur modernen Gentherapie 

Eine einzige genetische Mutation kann enorme Auswirkungen auf die Gesundheit haben. Mit der Geneditierung lässt sich ein Fehler im Erbgut gezielt korrigieren. Wie funktioniert diese Technik? Für welche Erkrankungen kann sie eingesetzt werden und wo verlaufen die ethischen Grenzen des medizinisch Machbaren?

Was versteht man unter Geneditierung?

Geneditierung bezeichnet die gezielte Veränderung des Erbguts. Das dafür eingesetzte Werkzeug heißt CRISPR-Cas. Es funktioniert wie eine molekulare „Schere“ für Gene, mit dem sich einzelne DNA-Bausteine herausschneiden und durch andere ersetzen lassen. Die Technik ist schneller, günstiger und präziser als frühere Methoden. Sie öffnet die Tür zu neuen Behandlungsmöglichkeiten für Krankheiten, die bislang nicht behandel- oder gar heilbar waren.

Können CRISPR-Therapien wirklich genetische Krankheiten heilen, die bisher unheilbar waren?

Bei manchen erblichen Blutkrankheiten wie der Sichelzellenanämie oder der Beta-Thalassämie gibt es bereits eine Therapie, die Patientinnen und Patienten tatsächlich heilen kann. Diese Erkrankungen lassen sich vergleichsweise gut behandeln, da die zu editierenden Stammzellen dem Körper entnommen und nach erfolgter Geneditierung wieder dem Körper zurückgegeben werden können. Die Betroffenen sind nach der Behandlung in aller Regel für ihr gesamtes Leben lang frei von Symptomen.

Wie funktionieren solche Therapien?

Die Therapien werden meist nur einmal durchgeführt, ihre Wirkung sollte bei erfolgreicher Behandlung lebenslang anhalten. Grundsätzlich gibt es zwei Strategien:

• Bei der sogenannten ex-vivo-Therapie werden Zellen außerhalb des Körpers genetisch verändert und anschließend zurückgeführt. Hier wird nochmals zwischen Therapien unterschieden, die entweder Stammzellen verändern oder Zellen die aufgrund ihrer genetischen Modifizierung beispielsweise gezielt Tumorzellen oder Zellen des Immunsystems attackieren können wie zum Beispiel die T-Zellen des Immunsystems.
• Bei der in-vivo-Therapie erfolgt die Geneditierung direkt im Körper. Dies geschieht beispielsweise in der Leber, weil sie die Komponenten für die Editierung durch eine intravenöse Gabe leichter erreichen können als andere Organe.  

Warum standen zunächst seltene Erkrankungen im Fokus?

Genetisch bedingte Erkrankungen haben in der Regel klar definierte Ursachen – nämlich ein oder mehrere veränderte Gene. Gerade Erkrankungen, die nur durch sehr lokalisierte oder sogar eine einzelne Mutation ausgelöst werden, eignen sich besonders gut für die Geneditierung. Sie treten allerdings in der Bevölkerung insgesamt relativ selten auf.

Deshalb hat sich der Fokus der Geneditierung auch auf Erkrankungen verschoben, die durch sogenannte Zelltherapien behandelt werden können. Hier werden unter anderem T-Zellen dem Körper entnommen und so genetisch verändert, dass sie gezielt Tumoren des Blut- und Immunsystems bekämpfen können. Ein ähnliches Prinzip erlaubt es, sogenannte Autoimmunerkrankungen zu behandeln.

Wie lange dauert es, bis aus einer Entdeckung eine Therapie wird?

Grundsätzlich muss man von zehn bis zwölf Jahren Forschungs- und Entwicklungsarbeit rechnen bevor ein Medikament zugelassen wird. Das ist bei der Geneditierung auch nicht anders. In dieser Zeit werden Wirksamkeit und Patientensicherheit umfassend geprüft.

Wie sicher sind solche Therapien?

Moderne CRISPR-Therapien arbeiten sehr präzise, aber wie bei jeder medizinischen Behandlung gibt es auch Risiken – zum Beispiel, dass die CRISPR-Schere an der falschen Stelle im Erbgut schneidet. Bei den bisher zugelassenen Behandlungen wurden bisher keine Nebenwirkungen beobachtet. Da die bislang zugelassenen Therapien erst seit ein paar Jahren verfügbar sind, gibt es noch keine Langzeitdaten.

Wer kann von diesen neuen Therapien profitieren?

Mit einer Geneditierung werden immer häufiger auch Zelltherapien vorgenommen. Somit können neben genetischen Erkrankungen auch Erkrankungen aus dem Bereich der Onkologie und Autoimmunerkrankungen behandelt werden.

Welche Entwicklungen zeichnen sich für die Zukunft ab?

Derzeit laufen zahlreiche klinische Studien. Sobald neben der Leber andere Organe gezielt mit den Komponenten für die Geneditierung erreicht werden können, werden auch genetisch bedingte Krankheiten des Gehirns und des Muskelapparats behandelt werden können. Eines Tages könnten auch Muskeldystrophie oder auch Chorea Huntington Kandidaten für eine Behandlung sein. Neben der DNA-Editierung rückt auch die RNA-Editierung zunehmend in den Fokus. Eingriffe auf dieser Ebene sind weniger dauerhaft und eröffnen teilweise andere therapeutische Möglichkeiten.  

Wo liegen derzeit die größten wissenschaftlichen Herausforderungen?

Derzeit lassen sich vor allem kleine Veränderungen im Erbgut zuverlässig vornehmen. Komplexe genetische Eingriffe, etwa über größere DNA-Abschnitte oder mehrere Gene hinweg, bleiben eine Herausforderung. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, das CRISPR-Cas-System gezielt in die richtigen Organe und Zellen zu bringen. Für Zellen im Blut ist dies vergleichsweise einfach. Ansonsten gelingt dies bislang nur in leicht zugänglichen Organen wie der Leber.

Welche ethischen Fragen sind mit der Geneditierung in der Medizin verbunden?

Besonders sensibel ist die Diskussion um Eingriffe in die Keimbahn, also Veränderungen, die an kommende Generationen weitergegeben würden. Während medizinische Anwendungen an Körperzellen ethisch weitestgehend unbedenklich sind, werden vererbbare Eingriffe international kritisch diskutiert. Dabei werden genetische Veränderungen an Ei- und Samenzellen vorgenommen, die dann an künftige Generationen weitergeben werden.