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Medizin

CRISPR/Cas9: Genmodifizierte Hauttransplantate könnten Diabetes, Adipositas und andere Krankheiten behandeln

Dienstag, 8. August 2017

vrx123 - stock.adobe.com

Chicago – Hauttransplantate, denen mittels der CRISPR/Cas9-Methode Gene zur Hormonproduktion eingepflanzt wurden, haben bei Mäusen erfolgreich einen Typ 2-Diabetes behandelt und eine Fettleibigkeit reduziert. Die Forscher sehen ihre Ergebnisse in Cell Stem Cell (2017; doi: 10.1016/j.stem.2017.06.016) als Modell für die Behandlung zahlreicher anderer Krankheiten.

Die CRISPR/Cas9-Methode mag derzeit zu ineffizient und zu umstritten sein, um damit genetische Erkrankungen auf der Ebene der Keimbahn ein für allemal zu eliminieren. Auf der somatischen Ebene könnte das Genom-Editing jedoch schon bald eingesetzt werden, um eine Vielzahl von Krankheiten zu behandeln. 

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US-Forscher schlagen hierzu die Verwendung von genmodifizierten Hauttransplantaten vor. Hauttransplantate können bereits seit den 1970er Jahren im Labor aus einzelnen Keratinozyten gezüchtet werden. Sie werden heute zur Deckung von größeren Haut­verlusten, etwa nach Verbrennungen eingesetzt. Wenn die verwendeten Keratinozyten vor der Vermehrung im Labor mit Genen ausgestattet würden, die Medikamente produzieren, könnte dies die Behandlung einiger Erkrankungen erleichtern, glaubt Xiaoyang Wu von der Universität Chicago, dessen Team die Methode bei Mäusen ausprobiert hat.

Die Forscher statteten die Vorläuferzellen der Keratinozyten im Labor mit einem Gen für das Glucagon-ähnliche Peptid 1 (GLP1) aus. Das Hormon stimuliert in der Bauch­speicheldrüse die Freisetzung von Insulin. GLP1-Analoga sind ein etabliertes Medika­ment zur Behandlung des Typ 2-Diabetes, sie eignen sich aber auch zur Abmagerungs­mittel, weil sie ein Sättigungsgefühl erzeugen.

Die Behandlung hat jedoch ein Akzeptanzproblem. GLP1-Analoga sind Peptide und als solche nicht in Tablettenform einsetzbar. Die Medikamente müssen subkutan injiziert werden, was viele Patienten ablehnen. Ein Hauttransplantat, das regelmäßig GLP1 freisetzt, könnte hier eine attraktive Alternative sein.

Technisch ist die Herstellung genmodifizierter Hautzellen, die GLP1 produzieren und an den Blutkreislauf abgeben, offenbar kein Problem. Die US-Forscher haben unter Verwendung der CRISPR/Cas9-Methode Keratinozyten mit dem GLP1-Gen ausgestattet. Als Schalter diente Doxycyclin. Immer wenn den Tieren geringe Mengen des Antibiotikums ins Trinkwasser gemischt wurden, produzieren die Transplantate das Hormon GLP1 und gaben es ans Blut ab. Die Serumkonzentration war groß genug, um die Glukosetoleranz zu verbessern oder bei einer Adipositas eine Gewichtsabnahme zu erzielen.  

Wu betrachtet die Transplantate als effektiv und sicher. Ein Transplantat, das beim Menschen etwa die Größe von 20 x 20 cm haben müsste, könnte lebenslang helfen, einen Typ 2-Diabetes mellitus zu kontrollieren. Die Hauttransplantate können leicht überwacht und im Fall einer Komplikation auch problemlos entfernt werden, so Wu.

Das Transplantat könnte nicht nur die Injektion von Peptidmedikamenten ersetzen. Vorstellbar ist für Wu auch die Behandlung von genetischen Erkrankungen wie der Hämophilie, wo das Hauttransplantat die fehlenden Gerinnungsfaktoren produzieren würde. Auch Stoffwechseldefekte wie die Phenylkentonurie könnte möglicherweise kuriert werden. Die Haut könnte dabei die Aufgabe der fehlenden Enzyme übernehmen./rme

© rme/aerzteblatt.de

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