gentherapie

***Disclaimer***

Obwohl gentherapeutische Ansätze vielversprechend für die Behandlung erblicher Myopathien und anderen Muskelerkrankungen scheinen, ist zu beachten, dass sie sich noch im experimentellen Stadium befinden. Weitere Forschung und klinische Studien sind erforderlich, um langzeitige Sicherheit und Wirksamkeit zu garantieren. Heilende Therapien sind bisher nicht bekannt.

 

Die Gentherapie bei Muskelerkrankungen zielt darauf ab, fehlende oder defekte Gene durch das Einbringen funktionierender Gene in die Zellen zu ersetzen oder zu reparieren.. Bei der Muskeldystrophie Duchenne, einer Form des Muskelschwunds, wird beispielsweise mithilfe eines viralen Vektors eine funktionelle Kopie des defekten Gens in die Zelle gebracht[3]. Bei der neurogenen Spinalen Muskelatrophie schafft es das Medikament "Zolgensma",  das die Zelle das fehlende SMN-Protein zu produziert und verhindert so den vorzeitigen Abbau von Nervenzellen [2][5]. Die Gentherapie bei Muskelerkrankungen ist sehr schwierig, da die genetischen Ursachen unterschiedlicher Erkrankungen verschiedene Ansätze erfordern und die Wirksamkeit der Therapie bei fortgeschrittenen Erkrankungsstadien noch nicht ausreichend geklärt ist[1][3]. Es ist wichtig zu beachten, dass die Entwicklung von Gentherapeutika langwierig und kostspielig ist[5].

 

Es gibt verschiedene Ansätze für die Gentherapie bei Muskelerkrankungen:

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1. Virusvektoren: In präklinischen Studien haben sich modifizierte adenoassoziierte Viren (AAVs) als vielversprechend in der Behandlung erwiesen. AAVs werden als virale Vektoren verwendet, um eine funktionelle Kopie des defekten Gens in die Zelle zu bringen. Dort kann sich das gesunde Gen expremieren. Diese Vektoren ermöglichen die gezielte Gentherapie bei genetischen Defekten, wie beispielsweise bei der Spinalen Muskelatrophie
Weitere Informationen: https://dzhk.de/aktuelles/news/artikel/verbesserte-gen-taxis-bmbf-foerdert-therapie-forschung-am-uksh/ 
 

2. Genom-Editing: Neue Technologien wie CRISPR-Cas9 ermöglichen es Forschern, das genetische Material direkt zu editieren, indem sie defekte Gene reparieren oder das korrekte Gen in die Zielzellen einfügen.
 

3. Antisense-Oligonukleotide (ASO)/Exon-Skipping: Diese werden verwendet, um die Produktion schädlicher Proteine zu reduzieren, indem sie die genetische Botschaft blockieren oder die RNA abbauen, die für die Produktion des fehlerhaften Proteins verantwortlich ist. Bei Duchenne MD bewirkt diese Methode,dass bestimmte Exons (Abschnitte) des Dystrophin-Gens übersprungen werden, um eine verkürzte, aber dennoch funktionelle Form des Dystrophin-Proteins zu erzeugen. Exon-Skipping kann dazu beitragen, die Schwere der Erkrankung zu verringern und den Krankheitsverlauf zu verlangsamen.”
Weitere Informationen: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9320322/#:~:text=Exon%20skipping%20modifies%20the%20splicing,partially%20functional%20dystrophin%20%5B13%5D.
 

4. Troponin-Aktivierung und Myosin-Modulation: Das Protein Troponin erhöht die Sensitivität der Muskelfasern gegenüber Calcium, während Myosin in Wechselwirkung mit Aktin (hier Hyperlink) die Kontraktion steuert. Die Aktivierung bzw. Erhöhung von Troponin und Myosin trägt zur Verbesserung der Muskelkontraktion in manchen distalen Myopathien bei.
Weitere Informationen: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8430961/
 

5. Myogene Stammzellen: Hier werden gesunde Vorläuferzellen der Muskelzellen in die betroffenen Muskeln injiziert, um beschädigtes oder fehlendes Gewebe zu ersetzen. Einmal eingesetzt, differenzieren sie weiter zu normalen Muskelzellen. Bis heute konnte die Wirksamkeit einer Stammzelltherapie jedoch nicht nachgewiesen werden. Die größte Herausforderung besteht darin, die Zellen in den Muskel zu transportieren.
 

6. Crispr-Cas // Genschere: CRISPR-Cas9 ist ein Werkzeug zur Geneditierung, das vielversprechend bei der Behandlung verschiedener genetischer Störungen ist. Die "Genschere" kann Mutationen im Genom gezielt finden und korrigieren. 
Jedoch befindet sich die Technologie in der präklinischen Erprobung und ist noch nicht ausgereift. Beispielsweise können sogenannte Off-Target-Effects, ungewollte Nebeneffekte, derzeit noch nicht ausreichend abgeschätzt werden. Zudem plagen Forscher:innen ethische Bedenken: regulatorische Hürden, vor allem bezüglich des Einsatzes am Menschen, verlangsamen den Forschungsprozess. Weitere Forschung in diesem Gebiet ist essentiell, aber auch langwierig.
Weitere Informationen: https://novateinbio.com/content/96-crispr-explained

 

Detaillierte Erklärung der Methoden:

https://www.musculardystrophyuk.org/research/understanding-research

 

Citations:

[1] https://www.swr.de/wissen/gentherapie-muskelschwund-weniger-erfolgreich-als-erwartet-100.html

[2] https://www.med.fau.de/2020/10/26/neue-gentherapie-gegen-muskelerkrankung-bei-kindern-angewendet/

[3] https://www.pfizermed.at/therapiegebiete/gentherapie/was-ist-gentherapie

[4] https://medical-tribune.ch/news/neurologie/10141670/gentherapien-gegen-erblichen-muskelschwund/

[5] https://www.tagesspiegel.de/wissen/die-2-millionen-dollar-spritze-5939395.html