CRISPR-Therapien: Sie könnten das medizinische Wunder sein, das wir brauchen

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  Quantumrun-Vorausschau
• 6. Oktober 2022

Zusammenfassung der Einblicke

Der 10. Jahrestag des CRISPR-Cas9-Tools im Jahr 2022 markierte einen bedeutenden Wandel hin zur Behandlung seltener genetischer Störungen und anspruchsvoller Krebsarten. Diese Technologie hat sich rasant weiterentwickelt, wobei der Schwerpunkt zunächst auf der Verbesserung der Effizienz der DNA-Bearbeitung lag und nun zu klinischen Studien am Menschen für verschiedene Behandlungen übergegangen ist. Die Weiterentwicklung von CRISPR verspricht eine gezielte Gentherapie zur Behandlung eines breiten Spektrums von Krankheiten, von Bluterkrankungen bis hin zu Diabetes.

Kontext der CRISPR-Therapien

Das Gen-Editing-Tool CRISPR-Cas9 feierte im Jahr 10 sein 2022-jähriges Jubiläum und läutete damit eine neue Ära der Entwicklungen und praktischen Anwendungen ein. Mit fortschreitender Technologie begann sie, sich in komplexe Therapeutika zu verzweigen, die möglicherweise einige der seltensten genetischen Krankheiten und tödlichsten Krebsarten heilen könnten. Der Bereich der CRISPR-Technologie hat in kurzer Zeit unglaubliche Fortschritte gemacht. In den ersten fünf Jahren konzentrierten sich die Forscher darauf, die Funktionsweise von CRISPR in verschiedenen Zelltypen zu verfeinern, es beim Schneiden von DNA effizienter zu machen und klinische Anwendungen zu entwickeln. 

Bis Anfang der 2020er Jahre hatten Forscher neue CRISPR-Proteine ​​mit unterschiedlichen Fähigkeiten entwickelt, die Toolbox erweitert und zu den ersten klinischen CRISPR-Studien geführt. In der ersten Phase der klinischen CRISPR-Studien (Phase 1) werden mögliche Nebenwirkungen der Behandlung bewertet. Die anschließenden Studien (Phasen 2 und 3) bewerten Behandlungen auf ihre Wirksamkeit und vergleichen neue Therapien mit Standardtherapeutika. Während klinische CRISPR-Studien jährlich zunehmen, befinden sich die meisten Studien zu diesen Therapien noch in einem frühen Stadium. 

Selbst wenn die Behandlungen sicher sind, kann es viele Jahre dauern, bis sie den Patienten zur Verfügung stehen. CRISPR-Gentherapien eröffnen jedoch neue Möglichkeiten in der Präzisionsmedizin. Blutkrankheiten, Krebs, erbliche Augenkrankheiten, Diabetes, Infektions- und Entzündungskrankheiten und Proteinfaltungszustände sind einige der bestehenden Pilotversuche zu dieser Technologie. Es ist wichtig zu beachten, dass Gen-Editing-Studien ausschließlich an existierenden Individuen durchgeführt werden; Keimbahnbearbeitung oder Manipulation von Fortpflanzungszellen ist in den meisten Ländern verboten.

Störende Wirkung

Die erste klinische Studie zur CRISPR-Gentherapie in den USA fand 2020 statt. Ein Team der Perelman School of Medicine der University of Pennsylvania zeigte, dass Zellen, die Patienten entnommen und im Labor wieder implantiert wurden, Krebs Monate später eliminieren könnten. Diese Zellen wurden gründlich analysiert und verifiziert, dass sie auf drei verschiedene Arten erfolgreich modifiziert worden waren, was die erste autorisierte experimentelle Verwendung mehrerer Bearbeitungen des menschlichen Genoms darstellte. 

Unterdessen veröffentlichten Wissenschaftler im Jahr 2021 die neuesten Erkenntnisse zur CRISPR-Bearbeitung bei Sichelzellenanämie (SCD) und transfusionsabhängiger β-Thalassämie (TDT). In Zusammenarbeit mit den Biotechnologieunternehmen CRISPR Therapeutics und Vertex Pharmaceuticals führten die Forscher Experimente zur Bearbeitung bestimmter Zellen durch, um fötales Hämoglobin zu produzieren, eine Verbindung, die zerstörtes erwachsenes Hämoglobin ersetzen kann. Obwohl sich die Ergebnisse noch im Anfangsstadium befinden, sind die Forscher hinsichtlich der Verbesserungen der CRISPR-Technologie und ihres Potenzials, bestimmte Zellen anzugreifen, optimistisch.

Bis zum Jahr 2023 sind mehrere Studien zu CRISPR-Therapien erheblich fortgeschritten, darunter solche, die auf Blutkrebs wie Leukämie und Lymphome abzielen. Im Dezember 2023 genehmigte die US-amerikanische Food and Drug Administration die ersten Gentherapien des Landes gegen Sichelzellenanämie für Patienten ab 12 Jahren: Casgevy und Lyfgenia. Andere Gentherapien befinden sich in verschiedenen klinischen Studien, darunter die Studie von CRISPR Therapeutics mit CD70-zielenden CAR-T-Zellen bei Personen mit soliden Nierentumoren, die eine gut verträgliche Behandlung mit positiven Ergebnissen zeigt.

Auswirkungen von CRISPR-Therapien

Weitere Auswirkungen von CRISPR-Therapien können sein: 

• CRISPR wird verwendet, um Infektionskrankheiten wie das Human Immunodeficiency Virus (HIV) von der Ausbreitung „abzuschneiden“.
• Genveränderungen bei erblichen Behinderungen wie audiovisuellen Beeinträchtigungen, um zu verhindern, dass sie sich verschlimmern oder Symptome rückgängig machen.
• Verstärkte Studien zur Reparatur mutierter oder fehlerhafter Zellen, die viele häufige Krankheiten wie Diabetes und Herzerkrankungen verursachen.
• Erneute Debatte über ein dauerhaftes Verbot der Keimbahnbearbeitung, auch nur zu Forschungszwecken. Einige Wissenschaftler könnten darauf bestehen, dass die Bearbeitung von Fortpflanzungszellen zu Designerkindern und größerer Ungleichheit führen wird. 
• Neue Keimbahn-Editierungsforschung wird schließlich in ausgewählten Ländern genehmigt, die darauf abzielen, ihre zukünftigen Generationen von bestimmten Erbkrankheiten zu befreien, wodurch die Gesundheitsmetriken auf Bevölkerungsebene verbessert und die Gesundheitskosten möglicherweise langfristig gesenkt werden. 
• Verstärkte Zusammenarbeit zwischen Biotech-Firmen und Universitäten zur Beschleunigung der CRISPR-Therapieforschung bei Krebs.

Fragen zu berücksichtigen

• Wie können CRISPR-Therapien das Gesundheitswesen noch verändern?
• Was sind die anderen Risiken oder Vorteile von CRISPR-Therapien?