In einer Zukunft Wenn eine Gentherapie das Genom einer Person präzise genug verändern kann, um sie von einer schweren Krankheit zu heilen, ist eine frühere Behandlung oft besser – und die Gebärmutter ist so früh, wie es nur geht. Letzte Woche stellten auf der Jahrestagung der American Society of Gene & Cell Therapy in Los Angeles eine Handvoll Forscher ihre Fortschritte bei der Uterus-Gentherapie vor und zeigten, dass die Forschung an Labortieren einige Hoffnung auf Behandlungen beim Menschen bietet, aber noch vor großen Herausforderungen steht Hürden.
Ärzte können bereits Anomalien in der DNA eines sich entwickelnden menschlichen Fötus erkennen. Erkrankungen wie Sichelzellenanämie und spinale Muskelatrophie entstehen durch genetische Signaturen – manchmal so einfach wie eine einzelne Genmutation –, die bei vorgeburtlichen Untersuchungen auftauchen. Neue Gentherapien können Erwachsene und sogar Kinder mit diesen Erkrankungen behandeln, sie haben jedoch einige Nachteile: Sie können für eine einmalige Dosis Millionen von Dollar kosten und viele stehen derzeit nur Teilnehmern klinischer Studien zur Verfügung. Vor allem aber kann es sein, dass eine Person, wenn sie sie erhält, bereits Monate, wenn nicht sogar Jahre, mit einer schweren Krankheit gelebt hat.
Ärzte und Wissenschaftler hoffen, dass ein Neugeborenes durch die Korrektur dieser Anomalien vor der Geburt bessere Chancen auf ein gesundes Leben hat. „Der Hauptvorteil der Verabreichung dieser Therapien im Mutterleib oder vor der Geburt besteht darin, Krankheiten vorzubeugen, bevor sie auftreten“, sagt Bill Peranteau, ein Kinder- und Fötalchirurg am Children’s Hospital of Philadelphia, dessen Team auf der Konferenz vorstellte.
Sein Team hat viele Krankheiten untersucht, darunter Mukoviszidose und Stoffwechselstörungen. Andere Teilnehmer der Konferenz präsentierten Forschungsergebnisse zu Erkrankungen, die Leber, Muskeln, Gehirn oder Rückenmark betreffen. Insgesamt konzentrieren sich diese Teams in der Regel auf schwere Krankheiten, die von einer frühzeitigen Behandlung profitieren können. Bei manchen Erkrankungen sagt Peranteau: „Wenn Sie bis nach der Geburt – oder lange nach der Geburt – warten, verpassen Sie eine Gelegenheit, irreversible Pathologien zu verhindern.“
Die fetale Entwicklung bietet dieses Fenster, da der Fötus zu diesem Zeitpunkt über viele unspezialisierte Stammzellen verfügt, aus denen alle Arten von Körpergewebe entstehen. Das Immunsystem eines Fötus ist noch nicht vollständig ausgereift, daher ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass er eine biologische Therapie ablehnt, als es das Immunsystem eines Säuglings tun würde. Und es ist klein, was bedeutet, dass auch die Dosis eines komplexen, teuren Arzneimittels gering sein kann.
Ein gentherapeutisches „Medikament“ ist kein Medikament im herkömmlichen Sinne; Es handelt sich nicht um eine chemische Verbindung, die eindringende Keime abtötet oder Krankheitssymptome unterdrückt. Vielmehr handelt es sich häufig um ein Werkzeug zur DNA-Bearbeitung wie Crispr, das in eine Art Transportvehikel verpackt ist, meist ein Virus oder ein Nanopartikel, das es zu den Zielzellen transportiert. Die Therapie kann dann Gene ausschneiden, austauschen oder einfügen, um die Krankheit umzukehren oder zu lindern.
„Die Abgabe ist immer noch eine sehr große Herausforderung“, sagt Rohan Palanki, ein Bioingenieur und MD/Doktorand, der mit Peranteau zusammenarbeitet, da es schwierig sein kann, Zellen in Organen wie Gehirn, Lunge und Haut anzugreifen. Der beste Weg, das Lieferproblem zu lösen, hängt von der Krankheit und der Art der Gentherapie ab. Forscher können das mikroskopische Vehikel, das die genetische Maschinerie transportiert, optimieren, das Medikament in eine bestimmte Region oder zu einem bestimmten Zeitpunkt der Schwangerschaft injizieren – oder alles oben Genannte.