Zum Inhalt springen

Pressemitteilungen

Sind wir immun gegen die Gen-Schere CRISPR/Cas9?

Forscher des BCRT der Charité entdecken, dass das Immunsystem der meisten Erwachsenen gegen die Genschere reagieren könnte

30. Oktober 2018
Auf dem Gebiet der Gentherapie ist CRISPR/Cas9 eine der wichtigsten Entdeckungen der letzten Jahre. Sie weckt große Hoffnungen, weil dadurch zelltherapeutische Verfahren verbessert und genetisch bedingte Erkrankungen grundlegend behandelt werden können. Jedoch ist die Methode noch nicht hinreichend erforscht, um eine fundierte Risiko-Nutzen-Bewertung zur Anwendung am Menschen vornehmen zu können. Diese Lücke hat das Team um Dr. Michael Schmück-Henneresse vom Berlin-Brandenburger Centrum für Regenerative Therapien (BCRT) der Charité – Universitätsmedizin Berlin nun zu einem Teil geschlossen, indem sie die Immunreaktionen gegen das CRISPR/Cas9-System untersuchten. Sie fanden heraus, dass bei Menschen eine breite Immunität gegen das Protein der Genschere Cas9 besteht. Um die verschiedenen Anwendungen sicher zu machen, arbeiten die Forscher an ersten Lösungsansätzen. Über die Chancen und Risiken von CRISPR/Cas9 berichten sie in der renommierten Fachzeitschrift Nature Medicine.

CRISPR/Cas9 ist eine neue, vielversprechende Methode, die es ermöglicht, DNA gezielt und zuverlässig zu verändern. Sie bietet sich besonders für zwei unterschiedliche therapeutische Ansätze an: Entweder werden Zellen gezielt außerhalb des Körpers modifiziert, um nach der Injektion eine gewünschte Funktion im Patienten wahrzunehmen. Oder die erkrankten Körperzellen werden direkt im Patienten modifiziert, zum Beispiel, um genetisch bedingte Krankheiten zu heilen. In beiden Fällen zeigt die Anwendung von CRISPR/Cas9 im Tierversuch überragende Effizienz und Einfachheit in der Handhabung. Erste klinische Versuche sind bereits in China angelaufen und auch in Europa und USA in der Vorbereitung.

„Ein wesentlicher Bestandteil von CRISPR/Cas9 ist das Eiweißmolekül Cas9, das aus Bakterien namens Streptokokken stammt. Da Menschen sich häufig mit diesen Bakterien infizieren, vermuteten wir, dass bereits ein immunologisches Gedächtnis gegen Cas9 bestehen könnte,“ erklärt Dimitrios Laurin Wagner, Erstautor der Forschungsarbeit und Doktorand im Team von Dr. Michael Schmück-Henneresse und Professor Hans-Dieter Volk am BCRT. In der Tat zeigte sich, dass bei fast allen gesunden Erwachsenen sogenannte T-Zellen nachweisen lassen, die gegen Cas-Eiweißmoleküle reagieren. Auch Cas-Moleküle aus anderen Bakterienstämmen, wie Staphylokokken und Darmbakterien, zeigen solche Immunantworten, was an der hohen Ähnlichkeit der Enzyme liegen könnte. „Die beoachteten T-Zellen könnten unerwünschte Immunantworten bei einer Gentherapie auslösen, was ihre Sicherheit und Effektivität beeinträchtigen könnte. Da wir jetzt wissen, dass auch bei CRISPR-Cas9 diese Gefahr besteht, sind wir vorbereitet“, so Wagner.

Für die Modifikation von Zellen außerhalb des Körpers bedeutet dies, dass Patienten keine Zellen injiziert werden sollten, während CRISPR/Cas9 in ihnen noch aktiv ist. „Um sicherzustellen, dass Zellen bedenkenlos angewendet werden können, haben wir einen Test entwickelt. Damit kann zuverlässig nachgewiesen werden, dass das Risiko einer Immunantwort gering ist“, erläutert Dr. Schmück-Henneresse. Manche genetischen Erkrankungen führen jedoch zu Fehlern in Geweben (wie z.B. Muskel), die sich nicht außerhalb des Körpers züchten und verändern lassen. Deshalb müssen neue Lösungen gefunden werden um gefährliche Immunreaktionen gegen die Genschere zu verhindern.

Um genetisch-bedingte Krankheiten durch CRISPR/Cas9 direkt und sicher behandeln zu können, schlagen die Forscher einen innovativen Ansatz vor. „Wir haben eine Technologie entwickelt, um regulatorische T-Zellen, die unerwünschte Immunreaktionen kontrollieren, zu isolieren und zu vermehren. Erste klinische Versuche bei Patienten nach Nierentransplantation oder schweren Komplikationen nach Knochenmarktransplantation sind sehr hoffnungsvoll“, berichtet Professor Petra Reinke, Gründungsdirektorin des Berlin Center for Advanced Therapies (BECAT), und fügt hinzu: „Wir haben uns diese Technologie zu Nutze gemacht und arbeiten daran Cas-spezifische regulatorische T-Zellen zu isolieren und vermehren, die selektiv die unerwünschte Immunantwort gegen Cas hemmen. Genau dazu dient das BECAT: aus starker Grundlagenforschung heraus praktikable Therapieansätze zu entwickeln. Wir sind zuversichtlich, dass uns dies in Bezug auf CRISPR/Cas9 mit regulatorischen T-Zellen wieder gelingt.“

Kontakt
Dr. Michael Schmück-Henneresse
BCRT
Charité – Universitätsmedizin Berlin
Telefon: +49 (0)30 450 539 495
E-Mail: michael.schmueck-henneressecharitede

Link
Artikel bei Nature Medicine