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Durch Gentherapie veränderte Stammzellen

Waisenkinder der Forschung

400.000 Menschen leiden in Österreich an einer "seltenen Krankheit". Eine gesundheitliche Störung gilt dann als selten, wenn nicht mehr als einer von 2.000 Menschen betroffen ist. In der Erforschung dieser Krankheiten liegt jedoch großes Potential für die gesamte Gesellschaft. Auch für die Pharmaindustrie.

Medizin 09.10.2012

In der Europäischen Union gibt es schätzungsweise 6.000 bis 8.000 dieser seltenen Krankheiten, 80% sind genetisch bedingt. "Orphan diseases", also Waisen-Krankheiten, werden die seltenen genetischen Störungen auch genannt. Unter ihnen etwa Chorea Huntington, Hämophilie oder Mukoviszidose. Ihre Erforschung galt lange Zeit als zu aufwändig, die Entwicklung neuer Therapieformen als unwirtschaftlich.

Die "Days of molecular medicine", die bis heute in Wien stattfinden, haben sich diesen "Waisenkindern" der Forschung gewidmet. Kenneth Chien, Stammzellenforscher und Kardiologe an der Harvard University in den USA und Mitorganisator der Konferenz, erklärt im Interview mit science.ORF.at, wie durch die Erforschung seltener Krankheiten neue Therapien für weitverbreitete Erkrankungen gefunden werden können.

Kenneth Chien

http://www.hsci.harvard.edu/

Kenneth Chien ist Professor am Department of Stem Cell and Regenerative Biology der Harvard University sowie am Massachusetts General Hospital. Er ist neben Josef Penninger vom Institut für Molekulare Biotechnologie, IMBA, einer der Organisatoren der "Days of Molecular Medicine", die vom 8. bis 10. Oktober zum Thema "seltene genetische Erkrankungen" in Wien stattgefunden haben.

science.ORF.at: Seltene Krankheiten werden auch "Orphan diseases", also Waisen-Krankheiten genannt. Haben sich bisher wirklich so wenige Wissenschaftler der Erforschung dieser genetischen Störungen angenommen?

Kenneth Chien: Traditionell wurde die Forschung von seltenen Krankheiten hauptsächlich von den betroffenen Familien gefördert. Es gibt Stiftungen, die die Erforschung unterstützen, etwa die Mukoviszidose-Stiftung oder die Muskeldystrophie-Stiftung. Doch langsam beginnen wir zu verstehen, dass diese seltenen Erkrankungen, auf genetischen Prinzipien basieren, die mit den Ursachen weit verbreiteter Krankheiten in Verbindung stehen.

In wie weit haben sich die Voraussetzungen für die Forschung geändert?

Wir befinden uns heute in einer neuen Ära. Die vollständige Sequenzierung des menschlichen Genoms hat das möglich gemacht: Heute können einzelne Gene, die seltenen Krankheiten zu Grunde liegen, rasch identifiziert werden. Andere wichtige Technologien, wie etwa die Stammzellentechnologie, machen es möglich, die Grundlagen der seltenen Krankheiten zu enträtseln und die Verbindung zu herkömmlichen Erkrankungen und möglichen Therapien zu verstehen.

Ö1 Sendungshinweis:

Dem Thema widmet sich auch ein Beitrag in Wissen aktuell: 9.10., 13:55 Uhr.

Können sie ein Beispiel nennen, wo das bereits funktioniert hat?

Ein klassisches Beispiel ist die cholesterinsenkende Arznei Statin. Der Wirkstoff wurde ursprünglich bei der Erforschung einer seltenen Krankheit entdeckt, die bei Jugendlichen auftritt. Der Cholesterinstoffwechsel dieser Jugendlichen ist massiv gestört, bedingt durch eine Genmutation. Und die Betroffenen erleiden bereits im Teenageralter Herzinfarkte.

Durch die Erforschung dieser seltenen Krankheiten konnte gezeigt werden, dass die Cholesterin-Steuerung im menschlichen Körper von einem zentralen Signalweg gesteuert wird, bei jedem Menschen, auch bei gesunden. Das ist ein gutes Beispiel dafür, wie die Erforschung einer seltenen Krankheit zur Therapie von allen möglichen, weit verbreiteten Herzerkrankungen beitragen hat. Und diese Entdeckung zählt zu den wichtigsten in der medizinischen Forschung zu Herzkreislauferkrankungen in den letzten 20 Jahren.

Chorea Huntington, Hämophilie, Muskeldystrophie. Es gibt zahlreiche seltene Erbkrankheiten, die ganz unterschiedliche Leiden verursachen. Haben sie genetisch dennoch etwas gemeinsam?

Die seltenen Krankheiten, die wir bisher untersucht haben, sind alle monogenetische Störungen. Sie werden durch den Defekt eines einzelnen Gens hervorgerufen. Diese Erkrankungen tauchen unter sehr ungewöhnlichen Umständen auf und betreffen nur einen sehr geringen Prozentsatz der Bevölkerung. Die Mutation eines einzigen Gens kann eine solche Erkrankung hervorrufen und kann von den Eltern, auch wenn sie selbst gesund sind, auf das Kind übertragen werden.

Hämophilie, die Bluterkrankheit, wäre ein Beispiel. Hier gibt es momentan vielversprechende Fortschritte in der Gen-Therapie. Auch im Fall der Mukoviszidose gibt es jetzt zum ersten Mal ein wirksames Medikament, basierend auf der genetischen Störung der Erkrankung. Im Fall der Muskeldystrophie konnte eine neue Therapie entwickelt werden, die zumindest einem bestimmten Teil der Patienten wirklich helfen kann.

Auch Sie beschäftigen sich mit seltenen Herzerkrankungen. Welchen Forschungsansatz konnten Sie aus der Beschäftigung mit seltenen Krankheiten ableiten?

Im meiner Arbeit konzentriere ich mich auf die Erforschung einer "Master-Stammzelle", die sich in unterschiedliche Herzzellen differenziert. Wir waren in der Lage, diese Stammzelle zu isolieren und zu klonen. Wir konnten die genetischen Schalter identifizieren, die dafür sorgen, dass aus dieser Stammzelle Herzmuskel, Gefäßmuskel oder Endothelzellen werden. Diese Entdeckung ist wichtig für uns, weil sie erste Hinweise auf die Entstehung des menschlichen Herzens liefert. Das Herz wird offensichtlich über eine Stammzelle gebildet, ähnlich wie Blut.

Welche Konsequenz hat das für die Therapie?

Für die Therapie bedeutet das, dass wir nicht länger versuchen werden, das geschädigte Herzgewebe mit Zellen anzureichern. Stattdessen werden wir den Proteinfaktor geben, der dafür sorgt, dass die Vorläuferstammzelle zu expandieren beginnt. Wir haben vielversprechende Daten dazu, wie auch einige andere Forschungsgruppen.

Die dahinterstehende Hoffnung ist, dass wir anstatt Stammzellen in das Herz verpflanzen zu müssen, den Patienten einfach das Protein gegen können. Das ist vergleich bar mit der Therapie bei Anämie. Wenn Menschen an Blutarmut leiden, muss nicht mehr unbedingt eine Knochenmarkstransplantation stattfinden. Man kann auch EPO nehmen. Ein Hormon, das die Stammzellen im Körper stimuliert und dafür sorgt, dass rote Blutkörperchen nachgebildet werden. Das wollen wir eines Tages auch in der Therapie von Herzerkrankungen erreichen.

Hat mittlerweile auch die Pharmaindustrie das Potential der Erforschung seltener Krankheiten entdeckt?

Die großen Pharmafirmen haben sich aus naheliegenden Gründen lange auf die Therapie weit verbreiteter Krankheiten konzentriert. Jetzt ist sind die technologischen und wissenschaftlichen Möglichkeiten erstmalig so hervorragend, dass auch die Pharma-Riesen beginnen, Medikamente für seltene Krankheiten zu produzieren. Weil sie realisiert haben, dass sie auf diesem Weg auch Arzneimittel für häufigere Erkrankungen entdecken können.

Wird dieser Ansatz auch in der Krebsforschung verfolgt? Krebs ist ja an sich keine seltene Erkrankung. Aber manche Formen treten nur vereinzelt auf.

Auch dieser Ansatz wird in der Therapie verfolgt. In der Krebsforschung wurde beispielsweise ein Antikörper für Morbus Hodgkin entwickelt. Das ist ein seltener, bösartiger Tumor des Lymphsystems. Es wurde schnell klar, dass man diesen Antikörper nicht nur bei einem Hodgkin-Lymphom einsetzen kann.

Das gleiche gilt auch für den Wirkstoff Herceptin. Der wurde ursprünglich nur bei metastasierendem Brustkrebs eingesetzt. Mittlerweile ist die Substanz zu einem Grundpfeiler in der Therapie bestimmter Formen von Brust- und Magenkrebs geworden. Hier haben wir wieder das gleiche Phänomen: die Suche nach einer Therapie für eine seltene Erkrankung hat auch das Wissen und die Behandlungsmöglichkeiten weiter verbreiteter Krankheiten vergrößert.

Ist hier auch die Gesundheitspolitik gefragt, wenn es darum geht, die Erforschung seltener Krankheiten für Pharmafirmen interessant zu machen?

Es gibt einen Punkt, der sehr wichtig ist in Bezug auf Medikamentenentwicklung: Gibt es eine alternative Therapie? Im Fall von sogenannten "orphan diseases" gibt es keine Alternative. Es gibt nicht einmal eine primäre Therapie. Um die Pharmafirmen trotzdem darin zu bestärken, eine Therapie zu finden, gibt es in vielen Ländern eine gesundheitspolitische Strategie zu seltenen Krankheiten. Der Zulassungsweg für neue Medikamente ist hier beschleunigt. Das stellt einen zusätzlichen Anreiz dar, sich der Erforschung dieser Krankheiten anzunehmen. Denn wenn es einen medizinischen Durchbruch gibt, ist das Medikament wesentlich schneller beim Patienten als in vielen anderen Forschungsfeldern.

Marlene Nowotny, Ö1 Wissenschaft

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