Ziliopathie: Gentherapie heilt Geruchsstörung bei Mäusen

Montag, 3. September 2012

Ann Arbor – US-Forscher haben erstmals mittels Gentherapie eine Ziliopathie geheilt. In Nature Medicine (2012; doi: 10.1038/nm.2860) berichten sie über die Behandlung einer angeborenen Anosmie bei Mäusen. Der Therapieansatz könnte auch für eine Vielzahl von angeborenen Erkrankungen beim Menschen infrage kommen.

Das Konzept der Ziliopathie ist relativ neu. Es umfasst eine Reihe von Krankheiten, die durch Defekte in den haarförmigen Zytoplasmafortsätzen entstehen, die auf vielen Zellen vorhanden sind. Einige Wissenschaftler sind sogar der Ansicht, dass alle Zellen in der Lage sind, Zilien auszubilden.

Es gibt motile und immotile Zilien. Lange Zeit wurde nur den motilen, aktiv beweglichen Zilien eine Funktion zugeschrieben. Sie befreien die Atemwege von Mukus und Verunreinigungen, im Eileiter geleiten sie die Eizelle zum Uterus. Auch das Flagellum der Samenzelle ist eine spezialisierte Zilie. Eine Vielzahl anderer Zellen enthält immotile Zilien, die lange als funktionslos eingestuft werden.

Heute ist klar, dass immotile Zilien für die Entwicklung innerer Organe und der Funktion von Sinnesorganen von zentraler Bedeutung sind. Eine Ziliopathie kann Ursache von polyzystischen Nieren, überzähligen Fingern oder Zehen, Situs inversus, Adipositas oder kognitiven Defekten sein, die oft in Symptomkombinationen auftreten wie Bardet–Biedl-Syndrom, Joubert-Syndrom oder Meckel-Syndrom. Andere Folgen einer Ziliopathie sind Erblindungen (Retinitis pigmentosa), Taubheit oder eine Anosmie.

Zur Anosmie kommt es, weil sich die Geruchsrezeptoren auf den Zilien der sensorischen Nervenzellen des Riechepithels befinden. Mäuse mit einer Mutation im Gen für das intraflagellare Transportprotein 88 (IFT88) bilden hier keine intakten Zilien aus. Die Tiere können von Geburt an keine Gerüche wahrnehmen, was die Nahrungsaufnahme soweit vermindert, dass viele Tiere vorzeitig verenden. Beim Menschen können Mutationen im IFT88-Gen eine Variante des Meckel-Gruber-Syndroms aus, die mit dem Leben nicht vereinbar ist.

Bei den Mäusen ist jetzt eine Heilung möglich, wie die Gruppe um Jeffrey Martens von der Universität von Michigan in Ann Arbor zeigen kann. Die Forscher packten die intakte Version des IFT88-Gens in Adenoviren, mit denen die Tiere nasal inokuliert wurden. Die Viren infizieren das Riechepithel und laden dort ihre Genfracht ab. Schon zehn Tage nach einer dreimaligen Behandlung hatte die Gentherapie bei den erwachsenen Mäusen angeschlagen. Die Nervenzellen bildeten intakte Zilien aus, die Riechfunktion war wieder hergestellt. Die Tiere fraßen normal und nahmen innerhalb von wenigen Wochen 60 Prozent an Gewicht zu.

Von besonderer Bedeutung ist, dass die Gentherapie bei erwachsenen Tieren erfolgreich war. Dies lässt hoffen, dass ähnliche Ansätze auch in der Behandlung von Ziliopathien beim Menschen eingesetzt werden könnten. Eine genetische Anosmie ist beim Menschen allerdings selten. Martens hofft deshalb, dass die Gentherapie auch bei Menschen wirksam sein könnte, die nach Traumata oder infolge chronischer Sinusitiden den Geruchssinn das Riechvermögen verloren haben. Die Gentherapie könnte hier die Regenerierung des Riechepithels fördern. Experimentelle Ergebnisse liegen hierzu allerdings nicht vor.

Auch für Hörstörungen oder Erblindungen könnten Gentherapien entwickelt werden, sofern sie auf einer Ziliopathie beruhen. Bei den schweren Syndromen, die Folge einer vorgeburtlichen Organentwicklung sind, dürfte die Therapie allerdings zu spät kommen. © rme/aerzteblatt.de