CRISPR/Cas9 – Genschere bei erstem Krebspatienten

Erstmals haben Krebsforscher einen Patienten mit Lungenkrebs mit der Genschere CRISPR/Cas9 behandelt. Immunzellen sollen so wieder aktiv werden und Krebszellen attackieren.

CRISPR/Cas9 ist ein sperriges und kryptisches Kürzel. Die Abkürzung steht für ein gentechnisches Verfahren, das es wirklich in sich hat. Mit Hilfe dieser Gen-Schere können Forscher das Erbgut von Mensch, Tier und Pflanzen gezielt zurechtschneiden und verändern. Einzelne DNA-Bausteine lassen sich so präzise herauslösen, austauschen oder neu einfügen. Cas9 entspricht dabei der Präzisions-Genschere, CRISPR dient als molekulare Orientierungshilfe, die der Schere genau sagt, wo sie schneiden soll. „Genome editing“ heißt dieser Prozess, der im Prinzip genauso abläuft wie eine normale Veränderung des Erbguts, eine Mutation. Nur mit dem Unterschied, dass Mutationen immer zufällig stattfinden, CRISPR/Cas9 diese aber gezielt herbeiführt. Und das machten sich jetzt chinesische Krebsmediziner zunutze. Erstmals gingen sie dem Lungenkrebs mit der genetischen Schere an den Kragen.

CRISPR/Cas9 bei erstem Krebspatienten

Das Forscherteam um den Krebsspezialisten Lu You vom West China Hospital der Sichuan-Universität in Chengdu haben das Genwerkzeug CRISPR/Cas9 jetzt zum ersten Mal bei einem Menschen eingesetzt – einem Patienten mit fortgeschrittenem Lungenkrebs, dem keine andere Therapie mehr half, etwa eine Strahlen-, Chemo oder Antikörpertherapie.

Zunächst isolierten die Forscher Immunzellen aus dem Körper des Lungenkrebspatienten. Mit Hilfe der Präzisionsschere schalteten sie das Gen für den so genannten PD-1-Rezeptor (programmed cell death protein 1, kurz PD-1) aus, vermehrten die veränderten Zellen im Labor und injizierten sie dem Patienten über die Blutbahn zurück.

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PD-1- Blockade –  der Trick der Krebszellen

Bei gesunden Menschen schaltet das Immunsystem über diese Andockstelle gezielt spezielle Abwehrzellen aus, die sogenannten T-Zellen aus. Dies geschieht über Substanzen, die am PD 1-Rezeptor binden und so die T-Zellen in die Selbstzerstörung treiben. Im gesunden Körper soll dies wahrscheinlich verhindern, dass übereifrige T-Zellen eine Autoimmunerkrankung auslösen. Zu diesen zählen zum Beispiel Multiple Sklerose oder Rheuma. Bei Krebspatienten verhindert dieser Rezeptor aber, dass das Abwehrsystem Krebszellen wirksam bekämpft.

Die Krebszellen nutzen nämlich einen tückischen Trick, um sich für die Immunabwehr unsichtbar zu machen. Sie setzen Stoffe frei, die an den PD 1-Rezeptor binden und so die körpereigene Krebsabwehr außer Gefecht setzen. Vorstellen kann man sich das, als hätten die Krebszellen eine Art „Tarnkappe“ auf. Die Immunzellen erkennen die Krebszellen nicht als „böse“ und attackieren sie deshalb auch nicht. Auf diese Weise entgehen sie dem Angriff des Immunsystems – und können sich ungestört weiter vermehren.

Ist Krebs mit der Genschere CRISPR/Cas9 heilbar?

Die Hoffnung der Forscher ist, dass die zuvor lahmgelegten T-Zellen die Krebszellen im Körper des Patienten wieder angreifen und abtöten – und sich der Lungenkrebs damit vielleicht sogar heilen lässt. Was im Körper des Patienten mit den genetisch manipulierten Zellen nun passiert, beobachten die Forscher in den nächsten sechs Monaten genau. In erster Linie geht es um die Sicherheit, Verträglichkeit und möglichen Nebenwirkungen der neuen Gentherapie. Die erste Injektion habe der Patient gut vertragen, berichten die chinesischen Mediziner. In den nächsten Wochen sollen weitere Injektionen der veränderten Immunzellen folgen. Erste Ergebnisse des chinesischen Gen-Experimentes gibt es aber erst in einigen Monaten. Insgesamt wollen die Forscher die Gentherapie bei zehn Krebspatienten anwenden, die jeweils zwei bis vier Injektionen mit den veränderten Immunzellen erhalten sollen. US-Wissenschaftler haben ähnliche Therapieversuche bei Krebspatienten für Ende des Jahres angekündigt.

CRISPR/Cas – das „Immunsystem“ von Bakterien

Prinzipiell funktioniert CRISPR/Cas bei allen Organismen, also Menschen, Tieren und Pflanzen. Ursprünglich stammt das CRISPR/Cas-System aus Bakterien. Sie setzen es als eine Art Immunsystem ein, mit dem sie Angriffe von Viren erkennen und abwehren können. Forscher erhoffen sich von der Genschere neue Möglichkeiten im Kampf gegen Krebs, Alzheimer oder HIV. Als Erfinderinnen des CRISPR/Cas9-Systems gelten die beiden Forscherinnen Jennifer Doudna und Emmanuelle Charpentier, die im Mai 2012 erstmals ihr Verfahren in einem Wissenschaftsmagazin veröffentlicht hatten. Sie gelten als heiße Anwärterinnen auf den Nobelpreis.


Immuntherapien gegen Krebs – PD-1-Rezeptor im Visier

Den PD-1-Rezeptor haben Krebsforscher schon länger als Ansatzpunkt für neue Krebstherapien im Blick. Neu entwickelte Krebsmedikamente – sogenannte Antikörper – setzen an dieser Andockstelle an. Die Medikamente (PD-1-Hemmer oder Checkpoint-Inhibitoren) richten sich aber nicht gegen die Krebszellen selbst, sondern schärfen die Immunabwehr der Krebspatienten. Deshalb zählen Ärzte sie zu den Immuntherapien. Die Antikörper blockieren diesen Rezeptor, die T-Zelle wird nicht mehr gehemmt und setzt giftige Botenstoffe frei, welche die Krebszellen unschädlich machen. Zugelassen sind PD-1-Hemmer schon gegen einige Krebsarten, zum Beispiel den besonders gefährlichen schwarzen Hautkrebs (malignes Melanom) und Lungenkrebs (in den USA). Für Darmkrebs werden einige Antikörper derzeit in Studien getestet.

Ob die Gentherapie oder Antikörper letztlich das Rennen in der Krebstherapie machen, muss sich erst zeigen. Kritisch sehen einige Forscher den großen Aufwand, der bei der Entnahme sowie der genetischen Veränderung und Vermehrung der Immunzellen anfällt. Hier könnten Antikörper, die leicht in großen Mengen herstellbar sind, die Nase vorne haben.

Quellen:

  • Cyranoski D. CRISPR gene-editing tested in a person for the first time, Nature 539, 332–333, 17 November 2016, doi:10.1038/nature.2016.20988
  • Transparenz Gentechnik, www.transgen.de (Abruf: 17.11.2016)

Ingrid Müller

Ingrid Müller hat Biologie und Chemie studiert, ist gelernte Journalistin, Buchautorin und schreibt für verschiedene Medien, unter anderem Focus Gesundheit, das Brustkrebs-Magazin MammaMia!, Springer und Funke. Sie ist Redaktionsleiterin der Gesundheitsplattform Prostata Hilfe Deutschland für Männer mit Prostatakrebs. Zudem entwickelt sie digitale Gesundheitsprojekten mit. Zwölf Jahre war sie Chefredakteurin des Gesundheitsportals netdoktor.de

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