Innovation: Virale Gentherapie - Zielgerichtete Post an die Zellen

Die virale Gentherapie kann z.B. eingesetzt werden, wenn eine Krankheit auf Grund fehlender oder schadhafter genetischer Information entsteht. Eine Gentherapie muss für die Anwendung im Menschen drei wichtige Hauptkriterien erfüllen: Funktionalität, Spezifität und Sicherheit. Adeno-assoziierte Viren (AAV) sind in der Gentherapie sehr beliebt, da sie selber keine Krankheiten auslösen. In der Entwicklung der Gentherapie wurden modifizierte AAV2 hergestellt, die sich selbst nicht vermehren können und deren molekularer Aufbau bekannt ist, er also auch verändert werden kann. Diese Viren können als „Verpackung“ für fast jede genetische Information verwendet werden.
 

AAVs sind sehr vielseitig und können für die Infektion vieler verschiedener Gewebe eingesetzt werden. Die nötige Spezifität zu einem bestimmten Gewebe oder Zelltyp kann über Veränderungen der Virushülle erzeugt werden, sodass das Virus bevorzugt die neuen Zielzellen infiziert. Die genetisch veränderten Viren können nun mit der dem Patienten fehlenden, korrekten genetischen Information ausgestattet werden und infizieren spezifisch das erkrankte Gewebe. Die korrekte genetische Information wird in die erkrankten Zellen eingebracht und der bisher fehlerhafte Prozess in der Zelle korrigiert.

Das Forschungsprojekt ist ein Promotionsvorhaben der Internationalen Graduiertenschule Molekulare Medizin der Universität Ulm in Zusammenarbeit mit den Abteilungen Cancer Immunology and Immune Modulation  und Research Beyond Borders von Boehringer Ingelheim in Biberach an der Riss.

Wie kommt die Post an die Zellen?

Was macht diese Innovation so besonders?

In der Forschungsarbeit wurde eine neue AAV Hülle entworfen und hergestellt, die eine spezielle Modifikation auf der Oberfläche trägt. Diese Modifikation verleiht dem AAV zwei neue Eigenschaften. Es nimmt dem Virus einerseits die Fähigkeit alleinständig Zellen zu infizieren; gleichzeitig dient die Modifikation als Bindungsstelle für einen bispezifischen Antikörper. Dieser besondere Antikörper wurde eigens zu diesem Zweck entwickelt. Er bindet gleichzeitig die Markierung auf der Virushülle sowie eine spezifische Oberflächenstruktur auf den Zielzellen, was zur Infektion dieser Zellen führt. Auf diese Weise werden nachweislich nur die Zielzellen infiziert und mit der korrigierten genetischen Information ausgestattet. 

Ein weiterer Vorteil dieses Ansatzes ist, dass für die Infektion von neuen Zielgeweben nur eine Hälfte des bispezifischen Antikörpers ausgetauscht werden muss (Zielzellen-spezifischer Arm). Die zweite Hälfte des Antikörpers und das modifizierte AAV Kapsid bleiben bestehen. So lassen sich weitere Gewebe zielgerichtet und mit geringem Aufwand infizieren.

Grafik aus der viralen Gentherapie 1
Grafik aus der viralen Gentherapie 2