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Was hat ein Gen mit Krankheiten zu tun?
Unser Körper
ist aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Eiweißbausteinen aufgebaut.
Nur wenn jeder Baustein für sich richtig funktioniert, kann auch der
Körper normal funktionieren.
Da die unterschiedlichen Eiweißbausteine
von den Körperzellen selbst gebildet werden, stellt sich die Frage,
woher die Körperzellen wissen, wie sie die einzelnen Bausteine formen
müssen?
Die Information für jeden einzelnen Eiweißbaustein
ist in jeweils einem Gen im Kern jeder Körperzelle gespeichert. Diese
Information wird von den Eltern an die Kinder weitergegeben, weshalb wir
die Gene auch als Erbgut bezeichnen. Dabei sind die Gene selbst nicht aus
Eiweißbestandteilen, sondern aus einem stabileren Baustoff, der sog. DNA aufgebaut.
Die in einem Gen gespeicherte Information kann nun von den
Körperzellen abgelesen und in ein bestimmtes Eiweißmolekül übersetzt
werden.
Wenn die in einem Gen gespeicherten Informationen Fehler aufweisen,
so führt dies auch zu einem fehlerhaften Eiweißmolekül. Wenn
dieses Eiweißmolekül seine Funktion dadurch nicht mehr richtig
ausüben kann, wird auch die Funktion des Körpers gestört.
Deshalb führen Veränderungen in einem Gen oftmals zu Krankheiten.
Wie ist das bei Mukoviszidose?
Bei Mukoviszidose sind die in einem bestimmten
Gen abgespeicherten Informationen fehlerhaft. Dadurch ist auch die Funktion
des von diesem Gen abgelesenen Eiweißmoleküls fehlerhaft. Dieses
Eiweißmolekül wurde CFTR genannt. CFTR hat viele wichtige Funktionen
im Körper. Dazu gehört auch, eingeatmete Bakterien wieder aus der
Lunge zu entfernen, um uns vor Lungenentzündungen zu schützen.
Weil CFTR nicht richtig funktioniert kommt es bei Mukoviszidose immer wieder
zu Lungenentzündungen.
Kann man das Gen reparieren?
Theoretisch kann
man die Funktion eines Gens reparieren, indem man das fehlerhafte Gen gegen
das normale Gen austauscht. Diese „Reparatur“ bezeichnet man
auch als
Gentherapie. Wenn es uns gelingen würde,
das fehlerhafte Mukoviszidose-Gen im Körper durch Gen-Therapie zu reparieren,
dann könnte so die
Ursache der Mukoviszidose an der Wurzel gepackt werden. Bisher gibt es jedoch
noch erhebliche Schwierigkeiten, die Gen-Therapie in die Praxis umzusetzen.
Wie kann man denn ein Gen reparieren?
Damit die
Gen-Therapie funktioniert, müssen verschiedene Hürden überwunden
werden: Zunächst
muss man die Fehler im Mukoviszidose-Gen im Labor im Reagenzglas reparieren.
Dann müsste man dieses „gesunde“ Gen in die kranken Körperzellen
in der Lunge, aber auch im Darm oder in der Bauchspeicheldrüse einschleusen.
Schließlich müsste man noch erreichen, dass dieses reparierte
Gen in das Erbgut im Zellkern eingebaut wird und dort die Funktion des kaputten
Gens dauerhaft ersetzt.
Ist das gefährlich?
Bei der Einschleusung des
gesunden Gens in die Zellen sowie beim Einbau in das Erbgut können grundsätzlich
neue Fehler auftreten. Diese Fehler könnten dann die Funktion der Körperzellen
ebenfalls beeinträchtigen. Deshalb ist die Gentherapie grundsätzlich
nicht gefahrlos. Wie groß diese Gefahren tatsächlich sind, lässt
sich heute erst schwer abschätzen.
Wie lange wird das noch dauern?
Trotz
intensiver Forschungsarbeiten seit der Entdeckung des Mukoviszidose-Gens
im Jahr 1989 ist die Reparatur des fehlerhaften Gens bisher nur im Reagenzglas
möglich. Eine wirksame Gentherapie zur Behandlung der Mukoviszidose
ist derzeit noch nicht in Sicht. Hierzu müssen erst die oben angeführten
Hürden überwunden werden. Wie lange das noch dauern wird, und ob
wir die Mukoviszidose jemals erfolgreich mit Gentherapie behandelt können,
ist zur Zeit noch nicht klar.
Gibt es andere Therapien, die schneller zum
Erfolg führen könnten?
Eine Alternative zur Gentherapie stellt
die Behandlung der Mukoviszidose mit neuen Medikamenten dar, welche nicht
das Gen selbst, sondern das fehlerhaften CFTR-Eiweißmolekül im
Körper reparieren.
Auf diesem Weg könnte man die Mukoviszidose
z.B. durch die Einnahme einer Tablette erfolgreich behandeln, ohne das kranke
Gen ersetzen zu müssen. So werden zur Zeit verschiedene neue Wirkstoffe
untersucht und es bestehen gute Aussichten, dass einige dieser neuen Medikamente
in den nächsten Jahren erfolgreich zur Behandlung der Mukoviszidose
eingesetzt werden können.
Braucht man dafür immer Tierversuche?
Zunächst sollte man die Wirkung von neuen Medikamenten auf die Funktion
des fehlerhaften CFTR-Eiweißmoleküls in einzelnen Zellen im Reagenzglas
untersuchen. Nur wenn das Medikament hier wirksam ist besteht auch Hoffnung,
dass es im Körper wirkt. Leider ist es umgekehrt aber nicht so, dass
alle Wirkstoffe die CFTR in einer Zelle im Reagenzglas reparieren auch im
ganzen Organismus wirksam sind.
Oft bleiben bei der Entwicklung von neuen
Medikamenten sogar nur wenige übrig, die auch im Körper wirksam
sind. Andererseits können nicht alle neu entwickelten Wirkstoffe am
Menschen getestet werden. Deshalb können Tierversuche helfen, solche
Wirkstoffe zu finden, die auch in einem lebenden Organismus wirksam sind,
damit diese dann schneller für die Patienten zur Verfügung stehen.
Danke, Herr Dr. Mall! |
Gene sind
Erbinformationen
Link:
Forschergruppe Zystische Fibrose/ Chronische Atemwegserkrankungen
CFTR
das Einweiß, das bei Mukoviszidose in der
Wand der Drüsenzellen fehlt
Gentherapie:
Austausch eines fehlerhaften Gens gegen
ein gesundes Gen
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