Durchbruch bei Prionenerkrankungen: neue Therapiehoffnung mit CHARMs von Weissman und seinem Team

BerlinSonia Vallabh und ihr Ehemann Eric Minikel sind Forscher am Broad Institute und untersuchen Prionenerkrankungen, die tödliche Hirnschäden verursachen. Vallabh trägt eine Genmutation für die fatale familiäre Insomnie, eine Art von Prionenerkrankung. Sie arbeiten mit Hochdruck daran, eine Behandlung zu finden.

Jonathan Weissman und sein Team am Whitehead Institute haben neue Werkzeuge namens CHARMs entwickelt. Diese Werkzeuge können Gene deaktivieren, die Krankheiten verursachen, darunter auch das Prion-Proteingen. Hier sind einige wichtige Details über CHARMs:

• Epigenetische Bearbeitung zur Deaktivierung spezifischer Gene
• Keine Veränderung der zugrunde liegenden DNA
• Dauerhafte Stilllegung von Genen
• Potenzial für eine einmalige Behandlung

Weissmans Team entwickelte ein Werkzeug namens CRISPRoff, um Gene auszuschalten. CHARMs optimieren CRISPRoff, um sicherer und effektiver beim Menschen zu sein. Anstelle von Cas9 verwenden CHARMs Zinkfinger-Proteine (ZFPs), die kleiner sind und seltener eine Immunreaktion auslösen.

Das Werkzeug nutzt das Enzym DNMT3A der Zelle, um das Prionprotein-Gen gezielt anzugreifen. Diese Methode reduziert die Toxizität und spart Platz im Transportsystem. Das Team hat CHARMs anpassbar gemacht, sodass sie leicht für zukünftige Verbesserungen geändert werden können.

Tests an Mäusen zeigten, dass ZFP-gesteuerte CHARMs den Prionproteingehalt im Gehirn um über 80% senken konnten. Frühere Studien deuten darauf hin, dass bereits eine Reduktion um 21% zur Verbesserung der Symptome beitragen kann. Diese Ergebnisse wecken Hoffnung auf eine Behandlung der Prionenerkrankung.

Eine Herausforderung besteht darin, das Genbearbeitungswerkzeug ins Gehirn zu bringen. Wissenschaftler am Broad Institute unter der Leitung von Benjamin Deverman arbeiten daran. Sie haben eine Methode entwickelt, um es effektiv ins erwachsene Gehirn zu liefern. Dies könnte bei der Behandlung von Hirnerkrankungen wie der Prionenerkrankung helfen.

Forscher haben CHARMs an Zellen und Tieren getestet und festgestellt, dass sie geringe Toxizität und wenige Nebenwirkungen aufweisen. Derzeit verbessern sie die Technologie, um sie für klinische Studien sicherer und wirksamer zu machen. Ihr Ziel ist es, CHARMs in großer Menge für die Behandlung von Menschen herzustellen.

Der Übergang von Grundlagenforschung zu klinischer Anwendung ist langwierig. CHARMs stehen noch vor vielen Hürden, bevor sie als medizinische Behandlung praktisch einsetzbar sind. Das Team ist jedoch zuversichtlich und arbeitet intensiv daran. Ihr Ziel ist es, diese Technologie schnell zu entwickeln, um Menschenleben zu retten, darunter auch das von Vallabh.