Neue, revolutionäre Chirurgie verhindert Blindheit

Neue, revolutionäre Chirurgie verhindert Blindheit

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Es wird geschätzt, dass fast einer von zehn Personen über 65 Jahre Anzeichen einer altersbedingten Makuladegeneration (AMD) aufweist und die Prävalenz infolge der alternden Bevölkerung zunimmt. AMD ist eine Form der Blindheit, die bei Kaukasiern üblich ist und die verzerrte Sicht und blinde Flecken verursacht. Die Wissenschaftler des Zentrums für Genomtechnik des Instituts für Grundlagenforschung (IBS) berichten über die Verwendung von CRISPR-Cas9 bei der Durchführung einer „Genchirurgie“ in der Gewebeschicht, die die Retina lebender Mäuse unterstützt. Veröffentlicht in Genomforschung, kombiniert diese Studie Grundlagenforschung und Maus-Modell-Anwendungen.

Die häufigsten Retinopathien, die Blindheit verursachen, sind „Retinopathie der Frühgeburt“ bei Kindern, „diabetische Retinopathie“ und „AMD“ bei älteren Erwachsenen. Bei diesen Erkrankungen werden abnormal hohe Werte des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors (VEGF) sezerniert. Bei AMD verursacht VEGF die Bildung neuer Blutgefäße in den Augen, sondern führt auch zu Leckagen von Blut und Flüssigkeit in das Auge, wodurch er einem Bereich in der Mitte der Netzhaut (Makula) schadet.

Was wird momentan getan

Injektionen von Anti-VEGF-Medikamenten sind die häufigste Behandlung gegen AMD, aber mindestens sieben Injektionen pro Jahr sind erforderlich, weil VEGF kontinuierlich überexprimiert wird durch die Zellen des kranken retinalen Pigmentepithels. Statt solcher invasiven Behandlungen, glauben IBS Wissenschaftler, dass die Gentherapie mit der dritten Generation Gen Editing-Tool CRISPR-Cas9 die Situation verbessern könnte. „Die Injektionen lösen die Auswirkungen, aber nicht die Hauptursache des Problems: Durch die Bearbeitung des VEGF-Gens können wir eine längerfristige Heilung erreichen“, erklärt Kim Jin-Soo, Direktor des Zentrums für Genomtechnik.

CRISPR-Cas9 kann die DNA genau an der gewünschten Stelle im Genom schneiden und korrigieren. Das CRISPR-Cas9-System arbeitet durch Schneiden von DNA an einer Zielstelle, in diesem Fall, innerhalb des VEGF-Gens. Vor zwei Jahren haben IBS-Wissenschaftler bewiesen, dass eine vorkonfektionierte Version von CRISPR-Cas9, d.h., Cas9-Ribonukleoprotein (RNP) an Zellen und Stammzellen geliefert werden kann, um Zielgene zu modifizieren. Der vormontierte Komplex arbeitet rasch und degradiert, bevor der Körper Zeit hat, eine Immunreaktion dagegen aufzubauen. Trotz dieser Vorteile und früherer Erfolge hat die Schwierigkeit bei der Bereitstellung von vorkonfektioniertem CRISPR-Cas9 seinen Einsatz in therapeutische Anwendungen begrenzt.

In dieser Studie injizierte das Forschungsteam CRISPR-Cas9 erfolgreich in die Augen eines Mäusemodells nasse AMD und modifizierte das VEGF-Gen lokal. Anfangs fanden sie, dass die Abgabe des vormontierten CRISPR-Cas9-Komplexes effizienter als die Abgabe der gleichen Komponenten in einem Plasmid ist. Zweitens, der Komplex verschwand nach nur 72 Stunden.

Die Wissenschaftler beurteilten das gesamte Genom der Tiere und fanden, dass der CRISPR-Cas9-Komplex nur das VEGF-Gen modifizierte und keine anderen Gene beeinflusste. Das Fortschreiten der Augenkrankheit wurde durch Betrachtung der choroidalen Neovaskularisation (CNV), der Schaffung neuer Blutgefäße zwischen der Netzhaut und der Sklera – einem gemeinsamen Problem der „nassen“ Makuladegeneration – überwacht und die Forscher fanden, dass die CNV-Fläche sich um 58% reduziert. Darüber hinaus war keine Nebenwirkung nach der Behandlung zu beobachten, nämlich eine Konus-Dysfunktion, die nur 3 Tage dauert, was erwartet bei den Mäusen wurde.

 

„Wir haben eine Behandlung entwickelt, um CNV durch die Inaktivierung des VEGF-Gens, eine der Ursachen von AMD, zu unterdrücken. Wir sehen, dass die Chirurgen in Zukunft in der Lage werden, krankheitsverursachende genetische Elemente bei Patienten zu schneiden und einzufügen“, erklärt Kim Jin -Soo.

Während CRISPR-Cas9 herkömmlicherweise verwendet wird, um diejenige Mutationen zu korrigieren, die erbliche Krankheiten oder Krebs verursachen, schlägt diese Studie eine neue Therapie für nicht-erbliche degenerative Erkrankungen vor: „Wir glauben, dass dies eine neue therapeutische Modalität für die Behandlung nicht erblich bedingter degenerativer Krankheiten ist“, sagt Professor Kim Jeong Hun (Seoul National University), „Wir bestätigten die Wirkung der Krankheit auf die Tiermodelle und jetzt wollen weiterhin mit präklinischen Studien.“