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Gezielte Schnitte ins Erbgut

Über Fortschritte und Grenzen der medizinischen Wissenschaft - ein Rückblick auf 2017

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Wo Krieg und Terror wüten, sind häufig auch verheerende Epidemien die Folge. 2017 war davon insbesondere das Bürgerkriegsland Jemen betroffen. Hier kam es - von der Öffentlichkeit zunächst kaum beachtet - zum größten bekannten Cholera-Ausbruch in der Geschichte. Wie das Internationale Rote Kreuz am Jahresende mitteilte, haben sich in den vergangenen neun Monaten in Jemen etwa eine Million Menschen mit Cholera infiziert. Mehr als 2200 Menschen starben an der gefürchteten Durchfallerkrankung, deren Erreger, das Bakterium Vibrio cholerae, hauptsächlich durch verunreinigtes Wasser oder Essen übertragen wird.

Zwar geht die Zahl der Neuinfektionen seit drei Monaten zurück. Die humanitäre Situation in Jemen ist jedoch nach wie vor katastrophal. Vielerorts sind die Infrastruktur und die Gesundheitseinrichtungen aufgrund des Bürgerkriegs zerstört. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) haben von den etwa 28 Millionen Jemeniten 16,4 Millionen keinen Zugang zu medizinischer Versorgung.

Auch am Horn von Afrika wurden mehrere Länder von der Cholera heimgesucht. In Somalia etwa regi-strierten die Behörden bisher rund 77 000 Krankheitsfälle. 1159 Menschen starben. Ähnlich angespannt ist die Lage in Äthiopien, wenngleich die Zahl der Cholera-Erkrankungen hier etwas niedriger liegt.

Für das renommierte Medizinjournal »The Lancet« war der Choleraausbruch eines der prägenden Ereignisse des Jahres 2017, zumal niemand mit einer solch ausufernden Epidemie gerechnet hatte. Ansonsten widmete sich das Blatt in seinem Rückblick vor allem gesundheitspolitischen Themen wie den Versuchen von US-Präsident Donald Trump, die Uhren in puncto Wissenschaft und Medizin zurückzudrehen. Zwar ist Trumps direkter Angriff auf das »Patient Protection and Affordable Care Act«, kurz Obamacare genannt, bisher an der Uneinigkeit der Republikanischen Partei gescheitert. Kurz vor Weihnachten jedoch gab der US-Senat grünes Licht für Trumps sogenannte Steuerreform, wonach das Kernstück von Obamacare, die allgemeine Versicherungspflicht, ab 2019 entfiele. Nach Schätzungen würden dadurch etwa 13 Millionen US-Amerikaner ihren Versicherungsschutz verlieren.

Das Thema, das die medizinische Forschung nach wie vor am meisten beschäftigt, ist Krebs. Schon oft wurde hier von Durchbrüchen berichtet, die jedoch nur selten die in sie gesetzten Erwartungen erfüllten. Am Ende blieb es für die meisten Patienten bei den drei klassischen Behandlungsverfahren: Operation, Chemotherapie, Bestrahlung. Große Hoffnungen setzen Mediziner seit Jahren in die Gentherapie, die mitunter durchaus erfolgreich angewandt wird. Für Schlagzeilen sorgte kürzlich der Fall der Amerikanerin Emily Whitehead, die mit vier Jahren an Blutkrebs, genauer an akuter lymphatischer Leukämie (ALL), erkrankt war. Nach mehreren erfolglosen Behandlungen kam sie 2012 ins Kinderhospital von Philadelphia, wo Ärzte es mit einer Gentherapie versuchten. Dabei wurden aus dem Blut von Emily T-Zellen des Immunsystems entnommen und mit Hilfe deaktivierter Aids-Viren gentechnisch verändert. Anschließend führte man die Zellen zurück in die Blutbahn - in der Hoffnung, dass sie die Krebszellen dort angreifen und zerstören würden. Genau so geschah es. Nach und nach verschwanden die Leukämiesymptome bei Emily Whitehead, die heute krebsfrei ist. Im August 2017 warb ihr Vater bei der US-Zulassungsbehörde FDA deshalb dafür, die erfolgreich angewandte Gentherapie zu genehmigen. Zwei Wochen später erfolgte die Zulassung.

Als geradezu revolutionär gilt seit geraumer Zeit die sogenannte CRISPR/Cas9-Methode, eine Gen-Schere, die gezielte Eingriffe ins Erbgut erlaubt. So wäre es zum Beispiel denkbar, damit ein defektes, für eine Krankheit verantwortliches Gen aus der DNA herauszuschneiden und durch ein intaktes Gen zu ersetzen. Doch was so einfach scheint, ist äußerst kompliziert. Zwar schneidet das Enzym Cas9 die DNA präzise, aber die dadurch entstandenen Abschnitte werden nicht immer verlässlich zusammengefügt. Nun jedoch hat ein Forscherteam um David Liu vom Broad Institute in Cambridge (USA) ein Enzym entwickelt, das genau dies leistet: Anfällige DNA-Basen können damit in stabile umgewandelt werden. Es sei jedoch noch ein weiter Weg, bis die CRISPR-Methode in der Gentherapie zum Einsatz kommen könne, sagt Liu, den die britische Fachzeitschrift »Nature« zu den zehn wichtigsten Akteuren des Wissenschaftsjahres 2017 kürte.

Zwei andere Gen-Scheren, sogenannte Zinkfingernukleasen, wurden in diesem Jahr bereits getestet. Und zwar bei dem 44-jährigen Brian Madeux, der an der seltenen Stoffwechselerkrankung Morbus Hunter leidet, die durch ein defektes Gen verursacht wird. Dadurch arbeitet ein Enzym im Körper nicht richtig und es kommt zu Organschäden. Im Zuge der Therapie wurden Madeux mittels inaktivierter Viren die Baupläne für das intakte Gen sowie die beiden Gen-Scheren zugeführt. Sobald die Scheren in den Zellen der Leber gebildet sind, schneiden sie die DNA, so dass die intakten Gene an der Schnittstelle eingebaut werden und die veränderten Leberzellen das funktionstüchtige Enzym herstellen können.

Zwar ist nicht auszuschließen, dass die Zinkfingernukleasen falsch schneiden und so das Erbgut von Madeux irreversibel schädigen. Dennoch bleibt dieser gelassen: »Ich akzeptiere das Risiko, meine DNA zu verändern, wenn es mein Leben verlängern und den Wissenschaftlern helfen wird, eine Heilung zu finden.« Ob der Eingriff erfolgreich war, wird Madeux in frühestens sechs Wochen wissen.

Neben Krebs ist Alzheimer eine der größten Herausforderung für die moderne Medizin. Eine Heilung gibt es bislang zwar nicht. Aber es ist möglich, die Krankheit, wenn sie früh erkannt wird, in ihrem Verlauf zu verlangsamen. Etwa durch eine regelmäßige sportliche Betätigung. Wie eine Studie der Deutschen Sporthochschule in Köln ergeben hat, lassen sich dadurch die kognitiven Leistungen sowie die Lebensqualität von Menschen im Demenz-Frühstadium nachhaltig verbessern.

Was bisher allerdings fehlt, ist eine zugelassene medikamentöse Behandlung für diese Phase der Krankheit. Aber auch hier gibt es neue Ansätze. So wurde 2017 festgestellt, dass die Einnahme von selektiven Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmern (SSRI) bei Patienten mit leichten kognitiven Defiziten die Plaquebildung im Gehirn verzögert. Die Medikamente gehören zu den Antidepressiva. Mit ihrer Hilfe ließe sich der Übergang in einen manifesten Morbus Alzheimer womöglich um zwei bis drei Jahre hinausschieben. Im Frühstadium der Erkrankung scheint auch die Ernährung eine wichtige Rolle zu spielen. In einer placebokontrollierten Studie fanden Forscher erstmals Hinweise darauf, dass ein spezieller Cocktail aus essenziellen Fettsäuren, Vitaminen und anderen Nährstoffen bei Alzheimer-Patienten sowohl den Abbau der kognitiven Fähigkeiten als auch die Schrumpfung des Gehirns verlangsamt. Allerdings wurden die Studien nur mit relativ wenigen Probanden durchgeführt, so dass es derzeit nicht möglich ist, ein verlässliches Urteil über die Wirksamkeit der Therapien abzugeben.

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