Transfer von CFTR
mRNA zur Behandlung der Lungenerkrankung Mukoviszidose
Im Jahr 2006 wurde ein Konsortium
zur Erforschung und Entwicklung neuer Therapiemöglichkeiten für Mukoviszidose
gegründet. Auf zellulärem Niveau soll die in größter Häufigkeit auftretende
Mutation, delta F508, mit Hilfe von mRNA korrigiert werden. Die Projektarbeit
wurde 2007 aufgenommen und bereits seit Januar 2008 liegen die ersten
vielversprechenden Ergebnisse vor.
Wissenschaftliche Entwicklung
Mukoviszidose ist eine genetisch
bedingte autosomal-rezessive Erkrankung, von der weltweit mehr als 70.000
Menschen betroffen sind. Selbst mit den aktuell verfügbaren Therapieformen
werden die meisten Patienten nicht älter als 30-35 Jahre. Nachdem das CFTR-Gen
(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) erfolgreich kloniert
worden war, wuchs das Interesse, dieses direkt in die Lunge einzubringen. Schon
bald gab es erste klinische Studien, in denen die zugrunde liegende Störung des
Chloridtransports mit Hilfe von viralen und nicht-viralen Vektoren prinzipiell korrigiert
werden konnte. Der Einsatz von Viren zum gezielten Einbringen von Genen in
entzündetes Lungengewebe von Mukoviszidosepatienten ließ Bedenken bezüglich der
Sicherheit aufkommen, weshalb heute nicht-virale Therapieansätze als erfolgsversprechender
gehandelt werden. Ein Ansatz zur nicht-viralen Gentherapie ist der Einsatz von DNA-Nanopartikeln.
Dabei handelt es sich um verdichtete DNA-Plasmide, welche das CFTR-Gen tragen
und in klinischen Tests (Phase I) zunächst vielversprechende Ergebnisse
zeigten. Jedoch war die Expression von CFTR im repiratorischen Epithel zu
schwach und zeitlich stark begrenzt. Deshalb sind angepasste Strategien für
eine verstärkte und zeitlich lang anhaltende Expression des Transgens
erforderlich. Dank moderner Techniken zum Umgang mit mRNA unter
GMP-Bedingungen, wurde das Einbringen von mRNA in die Atemwege in der
klinischen Anwendung nutzbar. Im Vergleich bringt die Nutzung von mRNA
verschiedene Vorteile gegenüber DNA-Plasmiden mit sich: Das Überwinden der
Kernhülle, was eines der Hauptprobleme bei nicht-viraler Trasnfektion
darstellt, fällt hier völlig weg. Außerdem wird das Risiko einer
Insertionsmutagenese vermieden. Aus zwei Gründen wollen wir
Strategien zum direkten Einbringen von mRNA in die Lunge entwickeln: 1) CFTR
mRNA soll in die Zellen des respiratorischen Epithels gelangen, welche von
Natur aus auch CFTR exprimieren. 2) mRNA, die für eine Zink-Finger-Nuklease mit
passendem CFTR-DNA Konstrukt kodiert, soll in pulmonale Stammzellen gelangen,
um dort den Defekt auf Ebene der genomischen DNA zu korrigieren. Für diese
Studien sollen etablierte transgene Mausmodelle genutzt werden.
