Ein Forschungsteam des Deutschen Herzzentrums der Charité (DHZC) hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich eine Gentherapie erstmals hochkonzentriert nur in einem einzigen Organ anwenden lässt – und dies im Tiermodell eindrucksvoll belegt.

Die jetzt in der Publikation „JACC: Basic to Translational Science“ veröffentlichte Arbeit zeigt: Dieses Konzept könnte die Behandlung genetischer Erkrankungen künftig grundlegend verändern.

Bei einer herkömmlichen, systemisch verabreichten Gentherapie gelangt der sogenannte Vektor – gewissermaßen ein „Gen-Transporter“ – über die Blutbahn in den gesamten Körper, um das Zielorgan zu erreichen. Er dockt dabei an Zellen an, wird von ihnen aufgenommen und bringt ein zusätzliches oder „repariertes“ Gen in die Zelle ein.

Viele dieser Vektoren reichern sich jedoch oftmals vor allem in Leber und Milz an, statt das eigentlich kranke Organ zu erreichen. Soll die Gentherapie wirksam werden, sind entsprechend hohe Dosen nötig – verbunden mit hohen Therapiekosten und vor allem mit einem deutlich erhöhten Risiko für Nebenwirkungen, was häufig die Sicherheit der Therapie stark beeinträchtigt.

Das Forschungsteam des Deutschen Herzzentrums der Charité um Herzchirurg Prof. Maximilian Emmert entwickelte deshalb in Kooperation mit dem Schweizer Biotechnologieunternehmen DiNAQOR ein katheterbasiertes „Closed-Loop-Perfusionssystem“, das sich an den Prinzipien und der Funktion von Herz-Lungen-Maschinen orientiert: Über zwei speziell entwickelte Ballon-Perfusionskatheter wurde im Rahmen der Studie die Niere kurzzeitig vom Körperkreislauf getrennt und in einem eigenen „Mini-Blutkreislauf“ mit sauerstoffreichem Blut versorgt. Nur in diesem geschlossenen Kreislauf wurden dann die Gentherapie-Vektoren eingebracht (siehe Abbildung).

Im isolierten Nierenkreislauf wurde eine bis zu 69.000-fach höhere Vektorkonzentration als im restlichen Körper gemessen. Die Zellen der Niere nahmen die „Gen-Transporter“ bis zu 75-fach stärker auf als bei einer herkömmlichen intravenösen Gabe – während andere Organe wie etwa die Leber oder die Milz nahezu gar nicht belastet wurden.

„Wir konnten zeigen, dass sich ein einzelnes Organ im lebenden Organismus sehr präzise und hochwirksam erreichen lässt – ohne die Risiken einer systemischen Verteilung“, sagt Maximilian Emmert. „Das eröffnet neue Perspektiven für Gentherapien, aber auch für viele andere Wirkstoffe wie z.B. Chemotherapien oder Antikörper, die lokal konzentriert und gleichzeitig für den restlichen Körper deutlich schonender verabreicht werden könnten.“

Zudem zeige die Studie, dass sich das Prinzip langfristig auch auf andere Organe wie Herz, Lunge oder Leber übertragen lasse, so Emmert.

Original Paper:

Next-Generation Percutaneous Catheter–Based Closed-Loop Perfusion Concept Enables High-Precision Organ Delivery of Advanced Therapies | JACC: Basic to Translational Science

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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