Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wirkung neuer Gentherapien effizienter prüfen

21.03.2017

Dank eines neuen Zellmodels können im Labor neue Gentherapieansätze für die erbliche Immundefektkrankheit Septische Granulomatose rascher und kostengünstiger auf ihre Wirksamkeit getestet werden. Forschenden der Universität Zürich und des Kinderspitals Zürich gelang dies mithilfe der als «Genschere» bezeichneten CRISPR/Cas9-Technologie. Ziel ist es, in naher Zukunft schwerkranke Patienten mit neuen Ansätzen zu behandeln.

Die Septische Granulomatose ist eine angeborene Erkrankung des Immunsystems. Wegen eines Gendefekts sind die Fresszellen der betroffenen Patienten nicht in der Lage, aufgenommene Bakterien und Schimmelpilze abzutöten. Dies führt zu lebensbedrohlichen Infektionen und überschiessenden Entzündungsreaktionen mit zahlreichen schweren Folgeerscheinungen.


Bei der Septischen Granulomatose sind die Fresszellen wegen eines Genfehlers nicht mehr fähig, Bakterien und Pilze abzutöten.

Bild: ©Dlumen / iStock

Quelle: UZH

Die Erkrankung kann durch die Transplantation blutbildender Stammzellen aus dem Knochenmark von gesunden Spendern geheilt werden. Findet sich kein passender Spender, kann derzeit an wenigen Orten weltweit eine Gentherapie durchgeführt werden. Bevor diese bei Patienten eingesetzt wird, muss im Labor an menschlichen Zellen gezeigt werden, dass die Gentherapie wirkt. Dazu sind Zellmodelle unerlässlich.

Besseres Zellmodell dank «Genschere» entwickelt

Nun hat ein Forscherteam unter der Leitung von Janine Reichenbach, UZH-Professorin und Co-Leiterin der Abteilung Immunologie am Universitäts-Kinderspital Zürich, ein neues Zellmodell entwickelt, mit dem sich die Wirkung neuer Gentherapien viel effizienter überprüfen lässt. «Mithilfe der Crispr/Cas9-Technologie haben wir eine menschliche Zelllinie so verändert, dass die Blutzellen jene Genveränderung aufweisen, wie sie für eine bestimmte Form der Septischen Granulomatose typisch ist», erklärt die Kinderärztin und Immunologin.

Dadurch wiederspiegeln die veränderten Zellen die Funktionsweise der Krankheit. Bisher mussten die Wissenschaftler dazu auf Hautzellen der Patienten zurückgreifen, die sie im Labor zu Stammzellen umprogrammierten. Dieses Vorgehen ist aufwändig, zeit- und kostenintensiv. «Mit unserem neuen Testsystem geht das schneller und preiswerter, was eine rasche Entwicklung neuer Gentherapien für betroffene Patienten erlaubt», so Reichenbach.

Bereits vor rund zehn Jahren gelang es dem Team von Janine Reichenbach – damals unter der Leitung des mittlerweile emeritierten UZH-Professors Reinhard Seger – weltweit erstmals zwei Kinder mit Septischer Granulomatose klinisch erfolgreich mittels Gentherapie zu behandeln. Das Prinzip: Dem Patienten werden blutbildende Stammzellen aus dem Knochenmark entnommen, im Labor mit einer funktionsfähigen Kopie der fehlerhaften Gens ausgestattet und zurück in Blut infundiert. Die korrigierten Blutstammzellen nisten sich im Knochenmark ein und bilden gesunde Immunzellen.

Neue Genfähren machen Gentherapie sicherer

Um die gesunde Genkopie in kranke Zellen einzuschleusen, werden bisher modifizierte künstliche Viren als Transportvehikel für die korrigierenden Gene verwendet. Frühere Gentherapien mit mittlerweile überholten Genkorrektursystemen führten bei einigen Patienten in europäischen Studien neben der Heilung der Grundkrankheit zur Entwicklung von bösartigen Krebszellen. Reichenbachs Team arbeitet aktuell mit einer neuen, verbesserten Genfähre: «Wir verfügen nun über sogenannte lentivirale selbst-inaktivierende Gentherapiesysteme, die effizient sind und vor allem sicherer funktionieren». Das Kinderspital Zürich ist eines von drei europäischen Zentren, das im Rahmen einer internationalen klinischen Phase I/II-Studie diese neuen Gentherapien zur Behandlung der Septischen Granulomatose einsetzen kann (EU-FP7 Programm NET4CGD).

Zukunft der Gentherapie liegt in präziser Reparatur defekter Gene

Für das Team von Janine Reichenbach sind solche neuen Genfähren nur ein Zwischenschritt. In Zukunft sollen Gendefekte nicht mehr durch Hinzufügen eines funktionstüchtigen Gens mithilfe von viralen Genfähren therapiert werden, sondern mittels «Genom-Editing» zielgenau repariert werden. Das Stichwort heisst auch hier Crispr/Cas9. Bis diese «Präzisions-Genchirurgie» bereit ist für klinische Anwendungen, dürften allerdings noch ca. fünf bis sechs Jahre vergehen. Reichenbach zeigt sich optimistisch: «Im Bereich der Hochschulmedizin Zürich verfügen wir am hiesigen Standort über das technische, wissenschaftliche und medizinische Know-how, um zukünftig rascher neue Therapien für Patienten mit schweren erblichen Erkrankungen zu entwickeln und die UZH als internationales Kompetenzzentrum für Gen- und Zelltherapien zu etablieren.»

Literatur:
Dominik Wrona, Ulrich Siler, Janine Reichenbach. CRISPR/Cas9-generated p47phox-deficient cell line for Chronic Granulomatous Disease gene therapy vector development. Scientific Reports. March 13, 2017. DOI: 10.1038/srep44187

Kontakt:
Prof. Dr. med. Janine Reichenbach
Pädiatrische Immunologie
Universitäts-Kinderspital Zürich
Tel. + 41 44 266 73 11
E-Mail: janine.reichenbach@kispi.uzh.ch

Weitere Informationen:

http://www.media.uzh.ch/de/medienmitteilungen/2017/Gentherapien-effizienter-prue...

Kurt Bodenmüller | Universität Zürich

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Dinner in the Dark – ein delikates Wechselspiel der Mikroorganismen
24.11.2017 | Universität Wien

nachricht Wenn Blutsauger die Nase voll haben
24.11.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher verwandeln Diamant in Graphit

24.11.2017 | Physik Astronomie

Dinner in the Dark – ein delikates Wechselspiel der Mikroorganismen

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

24.11.2017 | Physik Astronomie