Innovative Gentherapie „programmiert“ Zellen um, um neurologische Defizite umzukehren

Innovative Gentherapie „programmiert“ Zellen, um neurologische Defizite umzukehren

Eine neuartige Methode der Gentherapie hilft Kindern, die mit einer seltenen genetischen Störung namens AADC-Mangel geboren wurden, die schwere körperliche und Entwicklungsstörungen verursacht. Die von Forschern des Ohio State University Wexner Medical Center und des Ohio State University College of Medicine geleitete Studie bietet Menschen mit unheilbaren genetischen und neurodegenerativen Erkrankungen neue Hoffnung.

Forschungsergebnisse werden online in der Zeitschrift veröffentlicht Nature Communications.

Diese Studie beschreibt die Ergebnisse der gezielten Gentherapie im Mittelhirn zur Behandlung einer seltenen tödlichen neurologischen Entwicklungsstörung bei Kindern mit einer neurogenetischen Erkrankung, dem Mangel an aromatischer L-Aminosäuredecarboxylase (AADC), der durch eine mangelhafte Synthese von Dopamin und Serotonin gekennzeichnet ist.

Nur etwa 135 Kindern weltweit ist bekannt, dass das Enzym fehlt, das im zentralen Nervensystem Dopamin produziert, das die für Motorik und Emotionen verantwortlichen Bahnen im Gehirn antreibt. Ohne dieses Enzym fehlt es Kindern an Muskelkontrolle und sie können normalerweise nicht sprechen, sich selbst ernähren oder sogar den Kopf heben. Sie leiden auch unter anfallsartigen Episoden, die als okulogyrische Krisen bezeichnet werden und Stunden dauern können.

„Bemerkenswerterweise sind diese Episoden das erste Symptom, das nach einer Gentherapie-Operation verschwindet, und sie kehren nie zurück“, sagte der Co-Autor der Studie, Dr. Krystof Bankiewicz, Professor für neurologische Chirurgie am Ohio State College of Medicine, der das Bankiewicz-Labor leitet. „In den folgenden Monaten erleben viele Patienten lebensverändernde Verbesserungen. Sie fangen nicht nur an zu lachen und haben eine bessere Stimmung, viele sind auch in der Lage zu sprechen und sogar zu gehen. Sie machen die Zeit wett, die sie während ihrer abnormalen Entwicklung verloren haben.“

Die gezielte Gentherapie bei sieben Kindern im Alter von 4 bis 9 Jahren, denen der virale Vektor infundiert wurde, führte zu einer dramatischen Verbesserung der Symptome, der Motorik und der Lebensqualität. Sechs Kinder wurden im UCSF Benioff Children's Hospital in San Francisco und eines im Ohio State Wexner Medical Center behandelt. Diese therapeutische Methode verspricht, die Behandlung von AADC-Mangel und anderen ähnlichen Erkrankungen des Gehirns in Zukunft zu verändern, sagte Bankiewicz.

Während der Gentherapie-Operation injizieren Ärzte ein gutartiges Virus, das mit einer bestimmten DNA programmiert ist, in genau bestimmte Bereiche des Gehirns. Die Infusion wird extrem langsam verabreicht, da Chirurgen mithilfe von Echtzeit-MRT-Bildgebung genau überwachen, wie sie sich im Gehirn ausbreitet.

„Wir führen in Wirklichkeit einen anderen Code in die Zelle ein“, sagte Dr. James „Brad“ Elder, Direktor für neurochirurgische Onkologie am Neurologischen Institut des Ohio State Wexner Medical Center. „Und wir beobachten das Ganze live. Wir wiederholen also ständig das MRT und sehen die Infusion im gewünschten Kern aufblühen.“

Innovative Gentherapie „programmiert“ Zellen, um neurologische Defizite umzukehren

Forscher glauben, dass dieselbe Methode der Gentherapie verwendet werden kann, um andere genetische Störungen sowie häufige neurodegenerative Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer zu behandeln. Klinische Studien sind im Gange, um dieses Verfahren bei anderen zu testen, die mit schwächenden und unheilbaren neurologischen Erkrankungen leben.

Die gezielte Gentherapie führte bei diesen Patienten zu einer dramatischen Verbesserung der Symptome, der Motorik und der Lebensqualität. Diese therapeutische Modalität verspricht, die Behandlung von AADC-Mangel und anderen ähnlichen Erkrankungen des Gehirns in Zukunft zu verändern.