Das US-ame­ri­ka­ni­sche Allen Insti­tu­te for Brain Sci­ence hat gemein­sam mit dem Seat­tle Children’s Rese­arch Insti­tu­te eine neue Gen­the­ra­pie für das Dra­vet-Syn­drom ent­wi­ckelt. In Tier­ver­su­chen mit Mäu­sen zeig­te die Metho­de viel­ver­spre­chen­de Ergeb­nis­se. Die The­ra­pie zielt dar­auf ab, die Ursa­che der Erkran­kung – eine Ver­än­de­rung im SCN1A-Gen – direkt zu behan­deln.

Neu­er Ansatz

Die Wis­sen­schaft­le­rin­nen und Wis­sen­schaft­ler ent­wi­ckel­ten eine Metho­de, um das feh­ler­haf­te SCN1A-Gen gezielt zu erset­zen. Mit­hil­fe spe­zi­el­ler Enhan­cer, also kur­zer DNA-Abschnit­te, die wie Schal­ter wir­ken und steu­ern, wann und wo ein bestimm­tes Gen akti­viert wird, konn­ten sie gezielt bestimm­te Zel­len anspre­chen, die bei Dra­vet-Betrof­fe­nen defekt sind. Durch die neue Metho­de, die einen Pro­te­in­fu­si­ons­me­cha­nis­mus nutzt, um das Gen in zwei Tei­len in die Zel­len zu schleu­sen, konn­ten die For­scher auch die Gen­grö­ßen­be­schrän­kung von AAV-Viren über­win­den.

So wirkt die neue Gen­the­ra­pie

Was ist das Ziel der Behand­lung?

Das defek­te SCN1A-Gen soll ersetzt wer­den, um die gestör­te Funk­ti­on der Ner­ven­zel­len im Gehirn zu kor­ri­gie­ren.

War­um ist das SCN1A-Gen schwer zu über­tra­gen?

SCN1A ist grö­ßer als die „Ver­pa­ckungs­ka­pa­zi­tät“ her­kömm­li­cher AAV-Viren, die für Gen­the­ra­pien genutzt wer­den. AAV-Viren sind harm­lo­se Viren, die Gene in Zel­len ein­schleu­sen kön­nen.

Wie wur­de die­ses Pro­blem gelöst?

Das Gen wird mit­hil­fe eines Pro­te­in­fu­si­ons­me­cha­nis­mus in zwei Tei­le auf­ge­teilt, die im Inne­ren der Zel­le wie­der zusam­men­ge­setzt wer­den.

Wie wird die Gen­ak­ti­vi­tät gesteu­ert?

Mit­hil­fe soge­nann­ter Enhan­cer wird das Gen nur in den betrof­fe­nen Ner­ven­zel­len ein­ge­schal­tet. Enhan­cer sind kur­ze Abschnit­te im Erb­gut (DNA), die wie ein „gene­ti­scher Schal­ter“ funk­tio­nie­ren. Sie sor­gen dafür, dass ein bestimm­tes Gen nur in bestimm­ten Zell­ty­pen und zur rich­ti­gen Zeit aktiv wird. Beim Dra­vet-Syn­drom sind das soge­nann­te hem­men­de Inter­neu­ro­nen, die durch den Defekt gestört sind.

So wirkt die neue Gen­the­ra­pie

Was ist das Ziel der Behand­lung?

Das defek­te SCN1A-Gen soll ersetzt wer­den, um die gestör­te Funk­ti­on der Ner­ven­zel­len im Gehirn zu kor­ri­gie­ren.

War­um ist das SCN1A-Gen schwer zu über­tra­gen?

SCN1A ist grö­ßer als die „Ver­pa­ckungs­ka­pa­zi­tät“ her­kömm­li­cher AAV-Viren, die für Gen­the­ra­pien genutzt wer­den. AAV-Viren sind harm­lo­se Viren, die Gene in Zel­len ein­schleu­sen kön­nen.

Wie wur­de die­ses Pro­blem gelöst?

Das Gen wird mit­hil­fe eines Pro­te­in­fu­si­ons­me­cha­nis­mus in zwei Tei­le auf­ge­teilt, die im Inne­ren der Zel­le wie­der zusam­men­ge­setzt wer­den.

Wie wird die Gen­ak­ti­vi­tät gesteu­ert?

Mit­hil­fe soge­nann­ter Enhan­cer wird das Gen nur in den betrof­fe­nen Ner­ven­zel­len ein­ge­schal­tet. Enhan­cer sind kur­ze Abschnit­te im Erb­gut (DNA), die wie ein „gene­ti­scher Schal­ter“ funk­tio­nie­ren. Sie sor­gen dafür, dass ein bestimm­tes Gen nur in bestimm­ten Zell­ty­pen und zur rich­ti­gen Zeit aktiv wird. Beim Dra­vet-Syn­drom sind das soge­nann­te hem­men­de Inter­neu­ro­nen, die durch den Defekt gestört sind.

Ers­te Ergeb­nis­se bei Mäu­sen

Nach der Behand­lung zeig­ten die betrof­fe­nen Mäu­se eine deut­lich ver­bes­ser­te Gehirn­funk­ti­on. Die Zahl der Anfäl­le ging zurück, die Wir­kung hielt lang­fris­tig an und es wur­den kei­ne schäd­li­chen Neben­wir­kun­gen beob­ach­tet.

Wie geht es wei­ter?

Die­se Gen­the­ra­pie ist noch in der vor­kli­ni­schen Pha­se. Das heißt: Sie wur­de bis­her nur an Tie­ren getes­tet. Bevor eine Anwen­dung beim Men­schen mög­lich ist, sind wei­te­re Stu­di­en zur Sicher­heit und Wirk­sam­keit nötig. Die Ent­wick­lung vom Maus­mo­dell bis zur Pha­se 3‑Studie und zur schluss­end­li­chen Zulas­sung dau­ert in der Regel 10 bis 15 Jah­re. Zudem gibt es bis­lang noch kei­nen Inves­tor, ohne die Stu­di­en­fi­nan­zie­rung und Ver­mark­tung nicht mög­lich sind. Den­noch weckt die Stu­die berech­tig­te Hoff­nung, dass künf­tig eine ursäch­li­che Behand­lung des Dra­vet-Syn­droms mög­lich sein könn­te.

Das Pro­jekt wird durch eine För­de­rung der Washing­ton Rese­arch Foun­da­ti­on mit 1 Mil­li­on US-Dol­lar unter­stützt.

Alle Infor­ma­tio­nen zum Stand der Gen­the­ra­pie fin­det Ihr auf der Sei­te des Allen Insti­tu­te. Sobald es neue Infor­ma­tio­nen zu die­ser Gen­the­ra­pie gibt, hal­ten wir Euch auch auf dem Blog auf dem Lau­fen­den.