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Eine Beta-Thalassämie entsteht aufgrund von Fehlern im Beta-Globin-Gen. Dieses Gen enthält die Bauanleitung für Beta-Globin, einen wichtigen Baustein des Hämoglobins bei Erwachsenen. Hämoglobin wiederum ist ein Bestandteil der roten Blutkörperchen und für den Sauerstofftransport im Körper verantwortlich. Durch den Fehler im Beta-Globin-Gen ist der Organismus bei Patienten mit einer Beta-Thalassämie nicht in der Lage, ausreichend Beta-Globin-Ketten zu produzieren. Dadurch wird eine normale Entwicklung des Hämoglobins und auch der roten Blutkörperchen erheblich beeinträchtigt. Fehlendes Hämoglobin führt zu einer Blutarmut und damit zu weiteren ernsthaften Komplikationen.

Da der Beta-Thalassämie ein Fehler in der Erbinformation zugrunde liegt, bietet eine Gentherapie für manche Patienten eine Alternative zur Stammzelltransplantation. Gentherapien zielen darauf ab, Gendefekte auszugleichen, beispielsweise indem sie die fehlerhaften Gene in den Zellen des Patienten durch gesunde Genkopien ersetzen.3 Durch eine Gentherapie lässt sich die Beta-Thalassämie nach heutigem Kenntnisstand zwar nicht heilen, die Abhängigkeit von regelmäßigen Transfusionen lässt sich aber oft zum Teil langfristig senken oder sogar ganz aufheben.4,5

Im Gegensatz zu einer allogenen Stammzelltransplantation, bei der die übertragenen Blutstammzellen von einem anderen Menschen stammen, führen Ärzte bei einer Gentherapie eine autologe Stammzelltransplantation durch. Das heißt, der Patient erhält seine eigenen Blutstammzellen zurück, die ihm zuvor entnommen wurden und in die ein funktionstüchtiges Beta-Globin-Gen eingefügt wurde.

Wie funktioniert eine Gentherapie?

Um das gesunde Erbmaterial in die Körperzellen zu transportieren, verwenden Wissenschaftler sogenannte Vektoren. Hierbei handelt es sich in der Regel um Viren, die so verändert wurden, dass sie keine Krankheiten mehr auslösen können. Sie sind aber weiterhin – ebenso wie normale Viren – in der Lage, fremde (also nicht körpereigene) Erbsubstanz in unsere Zellen zu übertragen. Viren, die für die Gentherapie einer Beta-Thalassämie eingesetzt werden, enthalten eine fehlerfreie Kopie des Beta-Globin-Gens.

Wie läuft eine Gentherapie ab?

Als Vorbereitung auf die Gentherapie werden dem Patienten zunächst Blutstammzellen aus dem Blut oder dem Knochenmark entnommen. Die Entnahme erfolgt in der Regel ambulant, ein längerer Krankenhausaufenthalt ist hierfür nicht erforderlich. Wissenschaftler fügen den gesammelten Blutstammzellen dann die Viren hinzu, die die gesunden Beta-Globin-Gene enthalten. Die Viren übertragen diese Gene im nächsten Schritt auf die Blutstammzellen des Patienten, die nun ebenfalls über eine gesunde Genkopie verfügen. Sobald genügend Blutstammzellen mit intakten Beta-Globin-Genen vorhanden sind, werden diese im Rahmen einer Stammzelltransplantation in den Körper des Patienten eingebracht.

Abb. 2: Gentherapie2

Was ist das Ziel einer Gentherapie und was passiert dabei im besten Fall?

Das Ziel einer Gentherapie bei Beta-Thalassämie besteht darin, die Blutstammzellen mit defekten Beta-Globin-Genen gegen gesunde Blutstammzellen durch eine intakte Kopie des Beta-Globin-Gens zu ergänzen. Im Idealfall besiedeln die bei der Stammzelltransplantation übertragenen, genetisch veränderten gesunden Blutstammzellen das Knochenmark und ermöglichen die Bildung von funktionstüchtigem Hämoglobin mit intakten Beta-Globin-Ketten – und damit gesunder roter Blutkörperchen. Viele Betroffene erreichen durch die Gentherapie eine lang anhaltende Transfusionsfreiheit, bei anderen kann sich der Transfusionsbedarf verringern. Wissenschaftler arbeiten daran, das Verfahren weiter zu optimieren.

Welche Risiken birgt eine Gentherapie?

Risiken bei einer Gentherapie können in der damit verbundenen Stammzelltransplantation liegen. Im Gegensatz zu einer allogenen Stammzelltransplantation besteht bei einer autologen Stammzelltransplantation keine Abstoßungsgefahr, da die Zellen nicht von einem fremden Spender stammen. Dennoch muss auch in diesem Fall das kranke Knochenmark zunächst vollständig mit Hilfe einer starken Chemotherapie zerstört werden. Dies ist für den Körper sehr belastend. Der Körper verliert durch die Zerstörung der eigenen Blutstammzellen vorübergehend seine Fähigkeit, die für die Immunabwehr wichtigen weißen Blutkörperchen zu bilden. Das macht die Betroffenen für einige Wochen anfällig für Infektionen. Deshalb sind nach einer autologen Stammzelltransplantation dieselben strengen Sicherheitsvorkehrungen erforderlich wie nach einer allogenen Stammzelltransplantation.

Zudem handelt es sich bei der Gentherapie um eine relativ neue Behandlungsmethode, deren Risiken noch nicht gänzlich erforscht sind. Ärzte, Wissenschaftler und Gesetzgeber arbeiten kontinuierlich daran, Gentherapien so effektiv und sicher wie möglich zu machen.