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Medizin

Sichelzellanämie: Gene silencing steigert fetales Hämoglobin

Freitag, 14. Oktober 2011

Boston – Die Sichelzellanämie kann durch eine gesteigerte Produktion von fetalem Hämoglobin gelindert werden. US-Forschern gelang dies in einem Mäusenmodell durch die Ausschaltung eines Transkriptionsfaktors, der nach der Geburt den Wechsel zur Bildung des adulten Hämoglobins auslöst (Science Express 2011; doi: 10.1126/science.1211053).

Ursache der Sichelzellanämie ist eine Punktmutation im Gen für die β-Untereinheit des Hämoglobins. Diese Untereinheit fehlt im fetalen Hämoglobin. Die Krankheit manifestiert sich deshalb erst in den ersten Lebensmonaten, wenn der Körper die Produktion der fetalen zugunsten des adulten Hämoglobins einstellt.

Dann erleiden die Kinder ihre ersten schmerzhaften Sichelzellkrisen, weil es unter Sauerstoffmangel zur Auskristallisation des Sichelzell-Hämoglobins in den Erythrozyten kommt, und die roten Blutzellen in den Kapillaren „hängen“ bleiben. Die wiederholten Organschäden haben eine verminderte Lebenserwartung der homozyoten Merkmalsträger zur Folge. Die heterozygoten Träger erreichen in Afrika häufiger ein höheres Alter, da die Sichelzellen nicht von den Erregern der Malaria befallen werden.

Eine Heilung der Sichelzellanämie ist heute durch eine Knochenmark- oder Stammzelltherapie möglich. Sie ist allerdings riskant, und nicht immer findet sich ein geeigneter Spender. Eine andere Möglichkeit besteht in der Reaktivierung von fetalem Hämoglobin. Bereits ein Anteil von 15 Prozent am Gesamthämoglobin kann die Symptome der Sichelzellanämie lindern.

In einem sehr begrenzten Maße gelingt die Reaktivierung durch die Therapie mit Hydroxurea, das seit einigen Jahren erfolgreich bei der Behandlung der Sichelzellanämie eingesetzt wird. Die Behandlung ist jedoch nicht frei von Nebenwirkungen und die langfristigen Auswirkungen des Zytostatikums sind noch nicht geklärt. Der Wirkungsmechanismus von Hydroxurea ist ebenfalls nicht bekannt.

In den letzten Jahren konnten die molekularen Vorgänge, die zum normalen Wechsel von fetalem zum adulten Hämoglobin führen, weitgehend aufgeklärt werden. Dabei entdeckte der Hämatologe Stuart Orkin von der Harvard Medical School in Boston, dass die Produktion von fetalem Hämoglobin nicht einfach versiegt.

Es gibt vielmehr einen Schalter, der die Produktion aktiv und lebenslang unterdrückt. Damit eröffnete sich eine neue Perspektive für die Therapie der Sichelzellanämie. Denn wenn der aktive Schalter, es handelt sich um den Transkriptionsfaktor BCL11A zum Schweigen gebracht werden kann, würde die Produktion des fetalen Hämoglobins von selbst wieder ansteigen.

Inzwischen gibt es verschiedene Möglichkeiten, Gene gezielt auszuschalten. Erste Versuche mit einem Gene silencing schlugen jedoch fehl. Die Tiere starben kurz nach der Geburt. Erfolgreicher war Orkin jetzt in einem Mäusemodell der Sichelzellanämie, bei dem nur BCL11A nur in den Vorläuferzellen der Vorläuferzellen der Erythrozyten ausschaltete.

Die Produktion des fetalen Hämoglobins wurde auf durchschnittlich 30 Prozent gesteigert und alle Tiere blieben gesund. Probleme mit dem Hämatokrit gab es nicht, da die Gesamtkonzentration des Hämoglobins konstant bleibt.

Ob die Therapie auf den Menschen übertragen werden kann, ist unklar. Eine Gentherapie ist derzeit nicht geplant. Die Forscher haben aber begonnen, nach Molekülen zu suchen, die BCL11A blockieren. Ein solches Molekül müsste allerdings selektiv auf die Erythropoesezellen wirken. Wie dies gelingen soll, ist unklar. Die neue Erkenntnis definieren aber erstmals klar umrissene Ziele für die Behandlung der Sichelzellanämie und möglicherweise auch andere Hämoglobinopathien. © rme/aerzteblatt.de

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