Sichelzellenanämie, eine Form der Sichelzellenanämie (SCD), ist eine genetische Erkrankung, die Ihre roten Blutkörperchen (RBCs) betrifft. Es betrifft die Umgebung 100.000 Amerikaner und kommt am häufigsten bei Menschen afrikanischer, hispanischer und südasiatischer Abstammung vor.

Gesunde Erythrozyten haben die Form eines Donuts. Sie sind flexibel und können sich problemlos durch die kleinsten Blutgefäße bewegen. Wenn Sie jedoch an Sichelzellenanämie oder anderen Arten von SCD leiden, führt das beeinträchtigte Hämoglobin in Ihrem Blut dazu, dass Ihre Erythrozyten steif sind und die Form des Buchstabens „C“ oder einer Sichel haben.

Sichelförmige Erythrozyten neigen dazu, in kleinen Gefäßen steckenzubleiben, wodurch es für das Blut schwierig wird, viele Teile Ihres Körpers zu erreichen. Dies kann Schmerzen, Infektionen und Gewebeschäden verursachen.

Bis vor Kurzem waren Knochenmarktransplantationen die einzige Heilung für SCD. Die Suche nach einem passenden Spender kann eine Herausforderung sein Haupthindernis. es gibt auch erhebliche Risiken mit dieser Behandlung verbunden.

Aufgrund dieser Faktoren sind die aktuellen Behandlungsoptionen für Menschen mit SCD oft nicht möglich oder nicht zu empfehlen.

Allerdings zeichnet sich seit Kurzem ein neues Heilmittel gegen SCD ab: die Gentherapie. Was ist das und wann können Sie diese Behandlung erhalten? Lesen Sie weiter, um es herauszufinden.

Was ist Gentherapie?

Jede Ihrer Zellen enthält DNA, einen molekularen Code, aus dem Gene bestehen. Betrachten Sie es als eine Reihe von Anweisungen zum Aufbau und zur Unterstützung jeder Zelle in Ihrem Körper.

Diese Anweisungen können manchmal Tippfehler oder Mutationen enthalten. In den meisten Fällen haben Mutationen keine großen Auswirkungen, aber manchmal können sie kritische Teile Ihrer Gene treffen. Dies kann die Fähigkeit Ihrer Zellen beeinträchtigen, die ihnen zugewiesene Aufgabe ordnungsgemäß auszuführen. Das passiert bei SCD.

Die Gentherapie nutzt spezielle molekulare Werkzeuge namens CRISPR-Cas9, um fehlerhafte Gene zu reparieren und die normale Funktion Ihrer Zellen wiederherzustellen.

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Wie kann eine Gentherapie Sichelzellenanämie heilen?

Es gibt mehrere Möglichkeiten Gentherapie kann SCD bekämpfen. Beide Mechanismen zielen auf Ihre Hämoglobin-Gene ab. Hämoglobin hilft Ihren Erythrozyten dabei, Sauerstoff aus Ihrer Lunge in den Rest Ihres Körpers zu transportieren.

Genbearbeitung

Bei diesem Ansatz verwenden Wissenschaftler CRISPR-Cas9, um Ihre DNA an den Stellen der Mutationen zu schneiden und sie durch den „richtigen“ Code zu ersetzen. Aufgrund seiner Ähnlichkeit mit der Arbeit eines Buchredakteurs wird dies als Gen-Editierung bezeichnet.

Bei der Anwendung bei SCD bearbeitet CRISPR-Cas9 Mutationen in Ihren Hämoglobin-Genen. Dadurch wird die Fähigkeit des Hämoglobins, Sauerstoff einzufangen, wiederhergestellt und den Erythrozyten ihre gesunde Form zurückgegeben.

Ungenutzte Gene einschalten

Bei einem anderen Ansatz wird CRISPR-Cas9 verwendet, um ein Gen einzuschalten, das für eine andere Art von Hämoglobin namens fötales Hämoglobin kodiert. Dieses Hämoglobin wirkt normalerweise nur während der Entwicklung des Fötus.

Kurz nach der Geburt eines Babys stellen die Erythrozyten die Produktion von fötalem Hämoglobin ein und ersetzen es durch „erwachsenes“ Hämoglobin. Wenn Ihr erwachsenes Hämoglobin SCD-Mutationen enthält, kann das Einschalten Ihres fötalen Hämoglobins dazu beitragen, das Gleichgewicht zugunsten gesunder Erythrozyten zu verschieben.

Es gibt andere Möglichkeiten für CRISPR-Cas9-Sichelzellentherapien, diese haben jedoch noch keine Zulassung für klinische Studien erhalten.

Wie läuft die Gentherapie bei Sichelzellenanämie ab?

Der erste Schritt der Gentherapie besteht darin, einen Träger herzustellen, der alle notwendigen Werkzeuge in Ihren Zellen platziert.

Wissenschaftler verwenden einen Träger oder einen Vektor, um CRISPR-Cas9 an seinen Bestimmungsort zu bringen. Einige der Vektoren basieren auf Viren. Da es sich um inaktivierte Viren handelt, können sie während des Eingriffs keine Krankheiten verursachen.

Im nächsten Schritt werden die Ärzte Ihre Knochenmarkszellen (Zellen, die Blut bilden) entnehmen und im Labor daran arbeiten, ihnen den Vektor zu injizieren. In diesem Schritt beginnt CRISPR-Cas9 mit der Bearbeitung Ihres Hämoglobin-Gens. Dieser Schritt kann einige Monate dauern.

Im letzten Schritt führen Ärzte über eine intravenöse (IV) Infusion veränderte Knochenmarkszellen wieder in Ihren Körper ein. Vor diesem Eingriff erhalten Sie höchstwahrscheinlich eine Chemotherapie, um die verbleibenden abnormalen Zellen aus Ihrem Knochenmark zu entfernen.

Illustriert von Jason Hoffman

Wie nah sind wir daran, die Gentherapie zur Behandlung von Sichelzellenanämie einsetzen zu können?

Obwohl die Gentherapie für SCD derzeit für die meisten Menschen nicht verfügbar ist, könnte sich dies in ein paar Jahren ändern. Klinische Studien laufen derzeit und einige erfolgreiche Ergebnisse liegen bereits vor.

In einer der ersten Studien wurde eine Therapie namens CTX001 eingesetzt, die das fetale Hämoglobin anregt. Ab 2021, mehr als ein Jahr nach der Infusion veränderter Knochenmarkszellen, sind die Studienteilnehmer weiterhin krankheitsfrei.

Andere Studien, die entweder darauf abzielen, abnormales erwachsenes Hämoglobin zu verändern oder fötales Hämoglobin einzuschalten, laufen derzeit und erwarten in naher Zukunft Ergebnisse.

Wie wirksam ist die Gentherapie zur Behandlung von Sichelzellenanämie?

Obwohl die Forschung noch im Gange ist, zeigen die ersten Ergebnisse eine hohe Wirksamkeit der Gentherapie bei der Behandlung von SCD. Forscher müssen noch Langzeitbeobachtungen durchführen, um sicherzustellen, dass die Menschen krankheitsfrei bleiben und keine neuen gesundheitlichen Bedenken haben.

Vorteile

Die Gentherapie ist viel sicherer als das einzige derzeit verfügbare Heilmittel, die Knochenmarktransplantation. Während für eine Knochenmarktransplantation Zellen eines genau passenden Spenders erforderlich sind, heilt die Gentherapie Ihre eigenen Zellen. Dies verringert viele Gesundheitsrisiken und macht die Einnahme von Immunsuppressiva überflüssig, die Sie sonst für den Rest Ihres Lebens einnehmen müssten.

Risiken

Klinische Studien versuchen derzeit herauszufinden, welche Risiken gegebenenfalls mit der Gentherapie bei SCD verbunden sind. Wir werden die Risiken erst dann vollständig verstehen, wenn die Forscher die Studien abgeschlossen und die Ergebnisse veröffentlicht haben.

Viele Menschen sind jedoch besorgt über den Chemotherapie-Schritt der Behandlung. Eine Chemotherapie kann Ihr Immunsystem schwächen, Haarausfall verursachen und zu Unfruchtbarkeit führen.

Darüber hinaus könnte eine Gentherapie Ihr Krebsrisiko erhöhen. Obwohl Forscher dies in klinischen Studien zu SCD noch nicht beobachtet haben, benötigen sie mehr Zeit, um festzustellen, ob Gentherapie Krebs oder andere Gesundheitsprobleme verursachen kann.

Häufig gestellte Fragen

HWie viel kostet eine Gentherapie bei Sichelzellenanämie?

A Kürzlich durchgeführte Studie Schätzungen zufolge müssen Menschen mit SCD damit rechnen, bis zu 1,85 Millionen US-Dollar für den gesamten Behandlungszyklus zu zahlen. Dennoch könnte die Gentherapie immer noch kostengünstiger sein als die Behandlung chronischer Probleme aufgrund der Krankheit über mehrere Jahrzehnte hinweg. Es ist nicht bekannt, ob die Krankenkassen eine Deckung für diese Art der Behandlung anbieten.

Ist die Gentherapie gegen Sichelzellenanämie von der FDA zugelassen?

Bis Juni 2022 hat die Food and Drug Administration (FDA) noch keine Gentherapie für SCD zugelassen. Da sich jedoch mehrere Medikamente in der Spätphase klinischer Studien befinden, können wir in naher Zukunft mit ersten Zulassungen rechnen.

Kann eine Gentherapie Beta-Thalassämie heilen?

Beta-Thalassämie ist eine weitere genetische Störung, die Ihr Hämoglobin und Ihre Erythrozyten beeinträchtigt. Obwohl derzeit außer einer Knochenmarkstransplantation keine Heilung möglich ist, deuten die ersten Ergebnisse fortgeschrittener klinischer Studien darauf hin, dass eine Gentherapie möglicherweise Beta-Thalassämie heilen kann.

Eine Gentherapie kann SCD behandeln, indem die DNA in Hämoglobin-Genen bearbeitet wird, um die Krankheit zu stoppen. Dies kann entweder durch die Reparatur des fehlerhaften Hämoglobin-Gens oder durch die Aktivierung eines anderen, gesunden Hämoglobin-Gens erfolgen.

Obwohl die Gentherapie für SCD derzeit für die meisten Menschen nicht verfügbar ist, könnte sich dies bald ändern. Derzeit laufen mehrere Versuche im Spätstadium, von denen einige bereits erste Erfolge zeigen.

Obwohl Sie davon ausgehen können, dass die Gentherapie sehr kostspielig sein wird, könnte sie dennoch weniger kosten als das, was Menschen mit SCD derzeit für die lebenslange Krankheitsbehandlung bezahlen.