Gen-Radiergummi: Sind chronische Krankheiten wie Herz- und Nierenschwäche bald heilbar?

Durch neuen Behandlungsansatz chronische Erkrankungen heilen

Chronische Erkrankungen begleiten Betroffene oft ein Leben lang und schränken die Lebensqualität und nicht selten auch die Lebenserwartung ein. Die derzeitigen Behandlungen zielen größtenteils darauf ab, die Auswirkungen der Krankheiten abzumildern und zu verlangsamen. Ein Hauptgrund, warum sich viele chronische Krankheiten nicht heilen lassen, ist, dass sie bereits Veränderungen am Erbgut erwirkt haben. Sie halten die Erkrankung quasi am Leben. Einem deutschen Forscherteam ist es nun gelungen, diese epigenetischen Veränderungen einfach wieder zu löschen. Sie bezeichnen ihre Entdeckung als Gen-Radiergummi.


Göttinger Forschende haben ein neues Verfahren entwickelt, mit dem sich Veränderungen am Erbgut löschen lassen, die durch chronische Erkrankungen hervorgerufen wurden. Diese Veränderungen sind bei vielen chronischen Leiden wie Herzschwäche oder Nierenversagen für den Krankheitsverlauf verantwortlich. Die Studienergebnisse wurden kürzlich in dem renommierten Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlicht.

Nach der DNA-Schere kommt nun das DNA-Radiergummie. Ist dies der Schlüssel zur Heilung von chronischen Krankheiten? (Bild: vege/fotolia.com)

Die Ursache liegt in den Genen

Atembeschwerden bis hin zur Atemnot, chronische Müdigkeit, Wassereinlagerungen in den Gliedern – dies sind unter anderem typische Symptome mit denen Betroffene von Herz- oder Nierenschwäche ständig zu kämpfen haben. Mit zunehmendem Alter werden die Beschwerden immer deutlicher, da die Leistung der Organe abnimmt. Die Grundlage für diese Erkrankungen sind sogenannte epigenetische Veränderungen. Das sind Modifikationen, die nachträglich die Erbsubstanz (DNA) verändern und zum Teil unbrauchbar gemacht haben. Verantwortlich dafür sind chemische Prozess, mit denen zum Beispiel bestimmte Moleküle an die DNA gekoppelt wurden (DNA-Methylierung).

Radieren statt schneiden

Dem Team um Professor Dr. Michael Zeisberg der Universitätsmedizin Göttingen ist es erstmals gelungen, diese krankmachenden Veränderungen rückgängig zu machen. Die Forschenden entwickelten die als „Gen-Schere“ bekannte Technologie weiter. „Statt die DNA zu durchtrennen, kann durch die abgewandelte Technologie ein Genabschnitt nun wie mit einem Radiergummi von der Modifikation gesäubert werden“, erklärt Zeisberg in einer Pressemitteilung zu den Studienergebnissen.

Chronische Krankheiten einfach wegradieren

Wie die Forschenden berichten, können mit dieser neuen Methode sowohl für den Krankheitsverlauf verantwortliche DNA-Methylierungen als auch Fibroblasten korrigiert werden. Fibroblasten sind Faser- oder Bindegewebsbildungszellen, von denen die Regeneration und der Umbau von Bindegeweben ausgeht. Liegt eine epigenetische Veränderung vor, so stoßen die Fibroblasten auch epigenetisch veränderte DNA aus, die dann sogar im Blut nachweisbar ist. „Potentiell können somit krankmachende epigenetische Modifikation in der Niere oder auch im Herzen mit einem einfachen Bluttest identifiziert und anschließend mit einer maßgeschneiderten Therapie korrigiert werden“, schreiben die Genexperten.

Personalisierte Behandlung von Herz- oder Nierenschwäche

Diese Methode stelle einen neuen Ansatz zur personalisierten Therapie von Herzschwäche und chronischem Nierenversagen dar. „Die Ergebnisse dieser Studie machen Hoffnung, dass uns in Zukunft noch ein weiteres, wirkungsvolles Verfahren für die Behandlung von Herzschwäche zur Verfügung steht“, ergänzt Professor Dr. Gerd Hasenfuß, der Vorsitzender des Herzzentrums. Mit dieser Methode sei eine große Brandbreite von Anwendungen möglich, um die Aktivität einzelner Gene zu regulieren. Der große Vorteil: Man müsse nicht die tatsächliche Erbsequenz verändern, sondern nur schädliche Veränderungen rückgängig machen.

Der DNA-Reset

Das Prinzip der Gen-Schere wurde bei Bakterien entdeckt, die sich von schädlichen Viren befreien, indem sie ein bestimmtes Protein (Cas9) zu einer beliebigen Stelle in der DNA steuern und den Doppelstrang an dieser Stelle durchtrennen. „Für unsere Zwecke haben wir das Cas9-Enzym in einer Weise geändert, dass es spezifische Genabschnitte noch binden kann, aber nicht mehr die Fähigkeit hat, diese auch zu schneiden“, erläutert Zeisberg. Die Forschenden koppelten das CAS9-Protein mit einem weiteren Enzym namens Tet3. Der Effekt: Statt die DNA zu zerschneiden wurden krankmachende Modifikation entfernt und der Ursprungszustand der DNA-Sequenz wiederherstellt.

Bislang nur im Tiermodell getestet

„In der Studie konnte erstmalig die erfolgreiche Anwendung dieser Methode im Tiermodell bewiesen werden“, so das Forschungsteam. Die Forschenden arbeiten aktuell daran, dass modifizierte Enzym kompakter zu machen. Danach soll es auch bei menschlichen Patienten getestet werden. (vb)