Gentherapie

Gene

Mitte des vergangenen Jahrhunderts fand man heraus, dass die Erbsubstanz aller Lebewesen aus Dexoxyribonukleinsäure (DNA) besteht. Die DNA bildet einen Faden und ist in einzelne Abschnitte eingeteilt, die man Gene nennt. Die Gesamtheit aller Gene bildet das Genom.

Gene liefern die Information für den Bau von Proteinen. Proteine sind für sämtliche Lebensfunktionen notwendig: Sie sind Strukturbestandteil von Haaren, Haut, Muskeln und Knochen, regulieren als Enzyme und Hormone des Stoffwechsel, machen Bakterien resistent gegen Antibiotika uns vieles mehr. Innerhalb des Genoms sind daher die „Baupläne“ der Lebewesen zu finden.

Gentechnik

Seit über 30 Jahren ist es mit Hilfe verschiedener Verfahren möglich, die einzelnen Gene der Erbsubstanz zu isolieren, zu analysieren, zu zerlegen und wieder neu zusammenzufügen. Diese Verfahren werden als Gentechnik bezeichnet. Sie können dazu verwendet werden, Gene mithilfe von Vektoren („Genfähren“) in Zellen bzw. einen Organismus einzuschleusen und dadurch biologische Veränderungen hervorzurufen.

Für die medizinische Praxis ist die Gentechnik aufgrund ihrer Korrekturmöglichkeiten für angeborene wie für erworbene genetisch bedingte Krankheiten daher außerordentlich interessant.

Gentherapie

Viele Krankheiten entstehen dadurch, dass Körperzellen aufgrund fehlerhafter genetischer Programme bestimmte Proteine nicht oder in unzureichendem Maße oder sogar falsche Proteine herstellen. Eine Gentherapie zielt darauf ab, die fehlerhaften genetischen Programme dieser Zellen durch einen gentechnischen Eingriff zu korrigieren und so den Zellen die Herstellung des richtigen Proteins im ausreichenden Maße zu ermöglichen.

Grundsätzlich könnte dieser korrigierende Eingriff auf zwei Ebenen erfolgen:

  1. auf der Ebene bestimmter Körperzellen: hier würde nur das genetische Programm bestimmter Zellen verändert. Da ein solcher Eingriff nur bestimmte Körperzellen eines Individuums betreffen würde, spricht man von somatischer Gentherapie
  2. auf der Ebene des gesamten Organismus: hier würde das genetische Programm aller Zellen eines Organismus verändert. Da ein derartiger Eingriff auch die Samen- bzw. Eizellen betreffen und an alle nachfolgenden Generationen weitergegeben würde, spricht man von der Keimbahntherapie.

zu 1. Somatische Gentherapie

Medizinische Versuche mit somatischen Gentherapien gibt es seit den 1990er Jahren. Weltweit werden derzeit ca. 1100 Genttherapiestudien durchgeführt, ein Drittel davon in Europa. Allerdings sind bisher trotz erheblichen Anstrengungen wirklich therapeutisch relevante Durchbrüche nur vereinzelt erzielt worden, so etwa bei den Immunschwächeerkrankungen X-Scid und ADA-Scid.

Grundsätzlich kann eine somatische Gentherapie auf zwei Wegen durchgeführt werden: Entweder man entnimmt dem Organismus die zu behandelnden Zellen, verändert sie mit gentechnischen Methoden außerhalb des Organismus (ex vivo) und schleust dann die erfolgreich behandelten Zellen dem Organismus wieder ein. Oder aber man verpackt das benötigte Gen in bestimmte „Gen-Postboten“, sogenannte Vektoren (zumeist Viren, die von Natur aus darauf spezialisiert sind, ihr fremdes Erbgut in Körperzellen einzubringen) und injiziert diese Vektoren dem kranken Organismus.

Probleme der somatischen Gentherapie

Die Schwierigkeiten der somatischen Gentherapie liegen unter anderen in folgenden Punkten:

  • Virale Vektoren können lebensgefährliche Immunreaktionen hervorrufen; die entscheidende Herausforderung für die Gentherapieforschung liegt aus diesem Grund auch in der Entwicklung sicherer und effizienter Vektoren.
  • Das von der gentechnisch veränderten Zelle neu produzierte notwendige Protein kann Immunreaktionen hervorrufen.
  • Die Gentherapie sollte möglichst nur die richtigen Zielzellen genetisch verändern; dies zu steuern ist aber außerordentlich schwierig.
  • Eine unbeabsichtigte Integration des neuen Gens in die Keimzellen ist möglich.
  • Der Einbau des Gens in das Genom und seine Aktivität in der neuen Umgebung ist nicht steuerbar; genetisch behandelte Zellen bergen daher ein Risiko der Entartung.

zu 2. Keimbahntherapie

Unter Keimbahntherapie versteht man alle Verfahren, die einer permanenten Veränderung des Erbguts von Keimzellen oder ihrer Vorläufer dienen und die in therapeutischer Absicht erfolgen. Damit werden die Veränderungen auf alle nachfolgenden Generationen übertragen. Die entsprechende genetische Veränderung findet sich nicht nur in den somatischen (Körper-) Zellen, sondern auch in den Zellen der Keimbahn.

Um eine Keimbahntherapie vorzunehmen, würde man wahrscheinlich eine Technik wählen, die seit den 1970er Jahren bei Mäusen angewendet wird. Dabei wird die genetische Information, die zur Korrektur des Genoms benötigt wird, in die befruchtete Eizelle injiziert.

Viele Krankheiten werden vererbt. Mit einer Therapie, die bei den Keimzellen ansetzen würde und die fehlerhaften genetischen Programme dort korrigieren würde, könnte man diese Krankheiten heilen, indem man sie einfach „auslöscht“, und nachfolgende Generationen vor ihnen bewahren.

Die Keimbahntherapie ist bislang allerdings bloß ein medizinisches Konzept. Gegenwärtig gibt es keine Keimbahntherapie-Studien am Menschen und auch für die nähere Zukunft sind keine zu erwarten. Abgesehen davon ist der gentechnische Eingriff in die Keimbahn in vielen Ländern gesetzlich untersagt.

Probleme der Keimbahntherapie

Dass keine Keimbahntherapie-Studien durchgeführt werden, hat gute Gründe. Schon allein die Etablierung der Keimbahntherapie scheint als nicht durchführbar, da dazu an vielen menschlichen Eizellen die DNA-Injektion geübt werden müsste, da das Risiko einer Fehlintegration der Korrektur-DNA sehr hoch ist, da die Aktivität der neuen Gene nicht steuerbar ist und da Frauen zu Studienzwecken genetisch veränderte Kinder austragen müssten.

Selbst wenn die Keimbahntherapie etabliert wäre, wäre sie medizinisch kaum sinnvoll, da das Risiko der nicht steuerbaren Integration und Aktivität der neuen Gene bestehen bliebe und da mittels Präimplantationsdiagnostik (PID) überprüft werden müsste, ob die genetische Korrektur der befruchteten Eizelle erfolgreich war. In den meisten Fällen wäre die PID allein aber bereits eine – wesentlich risikoärmere – Alternative zur Keimbahntherapie.

Ethische Beurteilung der Gentherapie

Gegen die somatische Gentherapie sprechen keine prinzipiellen ethischen Gründe. Das zu Beginn der Gentechnik gelegentlich vorgebrachte Argument, dass es sich bei einem Eingriff in das Genom um einen generell unzulässigen Eingriff handle, da mit ihm die natürliche Ordnung bzw. die Schöpfung in Unordnung gerate, ist unhaltbar.

Erstens greifen Menschen schon immer und zum Teil aus sehr berechtigten Gründen in den natürlichen Ablauf der Dinge ein, um z.B. einen Blinddarm zu operieren, eine Naturkatastrophe zu verhindern usw. Zweitens greift „die Natur“ selbst ständig in das Genom ein, sei es über Viren, sei es über spontane Mutationen usw. Und drittens kann – dies zeigen auch die beiden vorigen Gegenargumente – aus der bloßen Tatsache, dass ein Vorgang natürlich ist, nicht gefolgert werden, dass er deshalb schon gut ist und nicht in ihn eingegriffen werden darf.

Somatische Gentherapien sind aus diesen Gründen genau so zu beurteilen wie andere Therapien auch. Aufgrund ihrer hohen Risiken ist ihre Anwendung gegenwärtig allerdings nur dann zu rechtfertigen, wenn eine lebensbedrohliche Krankheitskonstellation vorliegt und es keine Behandlungsalternativen gibt.

Anders sieht es bei der Keimbahntherapie aus. Das Verfahren steht mit massiven ethischen und rechtlichen Konflikten im Zusammenhang, da es die Spende von Eizellen sowie die Forschung an menschlichen Embryonen ebenso zur Voraussetzung hat wie die Selektion von Embryonen. Darüber hinaus ist es mit derzeit unverantwortbaren Risiken behaftet. Es wird nicht nur das Genom eines sich entwickelnden Menschen, sondern auch das Genom seiner Nachkommen verändert. Auswirkungen, die eine mögliche Keimbahntherapie auf die Struktur des Genoms sowie die Aktivität von Genen hat, lässt sich nicht vorhersagen. Aus diesen Gründen ist die Keimbahntherapie gegenwärtig weder medizinisch sinnvoll noch ethisch zu rechtfertigen.