Nucleobase-Editierung: Krebsbehandlung, die zum ersten Mal in Großbritannien eingesetzt wurde und hoffte, Leukämie zu heilen
James Gallagher
BBC-Korrespondent für Gesundheit und Wissenschaft
Bei einem 13-jährigen Mädchen namens Alyssa wurde im Mai letzten Jahres akute lymphoblastische T-Zell-Leukämie (T-ALL) diagnostiziert.
In einem gesunden Körper fungieren T-Zellen als Wächter – sie suchen und zerstören Bedrohungen durch Krankheiten.
Aber in Alyssas Fall waren die Zellen außer Kontrolle geraten und zu einer Bedrohung geworden.
Sein Krebs war aggressiv. Trotz einer Knochenmarktransplantation nach einer Chemotherapie konnte er den Krebs nicht aus seinem Körper herausbekommen.
Abgesehen von der experimentellen Medizin bestand die einzige verbleibende Option darin, dafür zu sorgen, dass Alyssa ihre Zeit so angenehm wie möglich verbrachte.
„Ich würde irgendwann sterben“, sagt Alyssa über den Prozess.
Ihre Mutter Kiona sagt, als sie sich letztes Jahr an diese Zeit erinnerte, dachte sie, sie würden ihr letztes Weihnachten mit ihrer Tochter feiern, und sie sagt, sie habe am 13. Geburtstag ihrer Tochter im Januar geweint.
Als Alyssa erfuhr, dass ihre Haare ausfallen würden, beschloss sie, sie zu spenden.
Aber Fortschritte in der Genetik haben eine Heilung ermöglicht, die zuvor für unmöglich gehalten wurde.
Das Team des Great Ormond Street Hospital in London, wo Alyssa einen Antrag auf Behandlung gestellt hatte, entschied sich für die erst vor sechs Jahren entdeckte „Nucleobase Editing“-Methode.
Basen sind die Sprache des Lebens. Es gibt vier Arten von Basen in der DNA: Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T), und dies sind die Bausteine unseres genetischen Codes.
So wie Buchstaben im Alphabet bedeutungstragende Wörter bilden, bilden Milliarden von Basen in unserer DNA auch die Gebrauchsanweisung für unseren Körper.
Die Bearbeitung von Nukleobasen ermöglicht es Wissenschaftlern, sich auf einen plausiblen Teil des genetischen Codes zu konzentrieren und die molekulare Struktur einer Base zu ändern, um sie in eine andere Base umzuwandeln, wodurch neue genetische Anweisungen kodiert werden.
Ein großes Team von Ärzten und Wissenschaftlern hat diese Methode verwendet, um eine neue Art von T-Zellen zu entwickeln, die Alyssas krebsartige T-Zellen einfangen und töten können.
Das Team begann die Behandlung mit der Modifikation von T-Zellen eines gesunden Spenders und folgte diesen Schritten:
- Im ersten Schritt der Nukleobasenbearbeitung wurden die Targeting-Systeme deaktiviert, damit die Spender-T-Zellen Alyssas Körper nicht angreifen würden.
- In der zweiten Ausführungsform wurde eine chemische Markierung namens CD7, die in allen T-Zellen vorhanden ist, entfernt.
- Das dritte Arrangement war die Schaffung einer Tarnkappe, die verhinderte, dass Zellen durch das Chemotherapeutikum abgetötet wurden.
- Im letzten Schritt der genetischen Modifikation wurden T-Zellen angewiesen, eine zufällige Zelle mit CD7-Markierung zu jagen. Auf diese Weise würden die Zellen alle T-Zellen im Körper des Patienten zerstören, einschließlich krebsartiger.
T-Zellen könnten sich in diesem Stadium selbst zerstören, wenn die Markierungen nicht durch die zweite Ausführungsform entfernt würden.
Wenn die Gentherapie funktionierte, würde Alyssas gesamtes Immunsystem, einschließlich ihrer T-Zellen, mit einer neuen Knochenmarktransplantation wieder aufgebaut werden.
Als ihrer Familie im Mai die Behandlung mit Millionen modifizierter Zellen empfohlen wurde, traf Alyssa die Entscheidung, die erste Patientin zu werden, die dieses System erprobt.
Alyssa blieb 16 Wochen im Krankenhaus und während dieser Zeit konnte sie ihren Bruder nicht sehen, der zur Schule ging, falls er sich anstecken sollte.
In den letzten beiden ihrer dreimonatigen Zwischenkontrollen wurden keine Krebszellen gesehen.
Alyssa sagt, sie freue sich jetzt auf Noel, Brautjungfer bei der Hochzeit ihrer Tante zu sein, mit dem Fahrrad zu fahren, zurück zur Schule zu gehen und „einfach alltägliche Arbeit zu erledigen“.
Seine Familie hofft, dass der Krebs nie wiederkommt, ist aber schon jetzt dankbar für die Zeit, die ihnen die Behandlung gegeben hat.
Jan Chu, Senior Research Nurse am Great Ormond Street Hospital, verabreicht Alyssa im Mai 2022 eine Therapie
Kinder mit Leukämie sprechen auf mehr als eine Hauptbehandlung an, aber es wird angenommen, dass bis zu einem Dutzend Kinder pro Jahr von dieser Behandlung profitieren können.
Alyssa ist die erste von 10 Personen, denen dieses neue Medikament im Rahmen klinischer Studien verabreicht wird.
„Das ist extrem aufregend. Ehrlich gesagt ist dies ein neues Gebiet in der Medizin und es ist faszinierend, dass wir das Immunsystem umlenken können, um Krebs zu bekämpfen“, sagt Dr. Robert Chiesa von der Abteilung für Knochenmarktransplantation am Great Ormond Street Hospital.
Aber die Technologie bietet nur einen kleinen Einblick in das, was mit der Nukleobasenbearbeitung erreicht werden kann.
Dr. David Liu, einer der Erfinder der Basisbearbeitung bei Broad, einem gemeinsamen Forschungsinstitut des MIT und der Harvard-Universitäten, sagt, es sei „ein bisschen surreal“, Menschen nur sechs Jahre nach Erfindung der Technologie zu behandeln.
In Alyssas Therapie machte jede der Nukleobasen-Umlagerungen einen Teil des genetischen Codes dysfunktional. Aber auch subtilere Anwendungen sind möglich, bei denen eine Anweisung nicht deaktiviert, sondern die fehlerhafte behoben werden kann. Die Sichelzellenanämie zum Beispiel wird durch eine einzelne Basenänderung verursacht, die korrigiert werden kann.
Die Nukleobasen-Editierungstechnik wird daher derzeit bei der Behandlung von Sichelzellenanämie, genetisch bedingten Erkrankungen mit hohem Cholesterinspiegel und Beta-Thalassämie erprobt.
„Die therapeutischen Anwendungen der Nukleobasenbearbeitung stehen noch am Anfang“, sagt Dr. Liu.
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