Chinas neuer Durchbruch in der Genom-Editierung gibt Millionen blinden Menschen Hoffnung

Wussten Sie, dass es weltweit etwa 2 Millionen Menschen gibt, die aufgrund von Genmutationen blind sind? Überrascht Sie diese Zahl? Unserer Meinung nach sind die meisten Augenerkrankungen erworben. Im März 2023 brachte ein im internationalen Top-Journal „Journal of Experimental Medicine“ veröffentlichter Artikel einen Hoffnungsschimmer für diejenigen, die durch Genmutationen geblendet waren. Das Team von Yao Kai an der Wuhan University of Science and Technology hat ein neues universelles Werkzeug zur Genombearbeitung entwickelt, um das Sehvermögen blinder Mäuse wiederherzustellen.

Wie Genmutationen mit Blindheit zusammenhängen

Tatsächlich hängen viele angeborene und erworbene Blindheiten mit Genmutationen zusammen. Genetische Forschungen haben ergeben, dass Mutationen in über 100 verschiedenen Genen zur Erblindung führen können. Einschließlich Lebersche kongenitale Amaurose (LCA), familiäre exsudative Vitreoretinopathie (FEVR) usw. Gene sind die grundlegende Ursache des Lebens und Mutationen in Genen, die mit der Sehentwicklung in Zusammenhang stehen, können zur Erblindung führen. Angeborene erbliche Augenkrankheiten machen etwa 80 % der Patienten mit Blindheit und schwerer Sehbehinderung aus, und Patienten mit monogenen erblichen Augenkrankheiten machen etwa 4 % der Gesamtbevölkerung aus. Da es bei der überwiegenden Mehrheit dieser Erkrankungen an wirksamen Interventionsmethoden mangelt, gelten sie seit langem als „unheilbare“ Augenkrankheiten.

Allgemeine Behandlungen können lediglich die Symptome lindern und erfordern eine lebenslange Behandlung, es sei denn, die mutierten Gene werden bearbeitet, das heißt, die Genmutation, die die Krankheit verursacht, wird „korrigiert“, um einen echten therapeutischen Effekt zu erzielen. Gleichzeitig stellen die aktuellen Methoden zur Genomeditierung bestimmte Anforderungen an den Ort und die Art der Genmutation, und nicht alle Genmutationsstellen sind für die Genomeditierung geeignet.

Im Rahmen dieses Fortschritts leitete Professor Yao Kai, Dekan des Instituts für visuelle Neurowissenschaften und Stammzellentechnik und der Fakultät für Biowissenschaften und Gesundheit an der Wuhan University of Science and Technology, vier Doktoranden der 90er Jahre an, um ein neues universelles Werkzeug zur Genombearbeitung namens PESpRY zu entwickeln. Dieses neue Werkzeug zur Genombearbeitung überwindet die Mängel der ursprünglichen Werkzeuge zur Genombearbeitung. Es ist nicht durch die Art oder den Ort der Genmutation eingeschränkt und kann unbegrenzte Korrekturen am gesamten Genom vornehmen. Das Forschungsteam verwendete diese Technologie erstmals zur Behandlung blinder Mäuse und die Sehfähigkeit der behandelten Mäuse normalisierte sich nahezu wieder.

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Dies ist das erste Mal weltweit, dass bei erwachsenen Tieren eine unbegrenzte Genbearbeitung erreicht wurde. Zudem ist es das erste Mal, dass das Genom von Nervenzellen der Netzhaut direkt bearbeitet wurde, insbesondere das von kranken oder absterbenden Photorezeptorneuronen. Wir alle wissen, dass neuronale Zellen keiner Zellerneuerung unterliegen und der am schwierigsten zu behandelnde Zelltyp sind. Daher ist diese Studie von großer Bedeutung.

Dies bedeutet, dass wir bereits auf der Ebene von Versuchstieren in der Lage sind, genetische Mutationen in spezifischen Zellen zu verändern, und dass die Technologie der Genomeditierung voraussichtlich zu einer echten genetischen Medizin werden wird. Dies ist ein weiterer wichtiger Forschungsfortschritt nach der Veröffentlichung von Professor Yao Kai in Nature im Jahr 2018, in der es heißt, dass Müller-Glia so umprogrammiert werden kann, dass sie Stäbchenzellen erzeugt, um die Lichtempfindlichkeit bei Mäusen teilweise wiederherzustellen.

Kann dieser Test direkt beim Menschen angewendet werden?

Yao Kai sagte, dass diese Technologie unter der Voraussetzung, dass ihre Sicherheit vollständig nachgewiesen sei, möglicherweise irgendwann zu einem Genmedikament weiterentwickelt werden könne, das den Patienten operativ in die Augen injiziert werden könne und so den Sehverlust rückgängig machen und das Sehvermögen in nur zwei Wochen wiederherstellen könne. Wenn diese Technologie gefördert wird, kann sie Millionen blinden Menschen auf der ganzen Welt helfen, ihr Augenlicht wiederzuerlangen.

Der klinische Einsatz einer neuen Technologie muss jedoch eine technische Verifizierungsphase durchlaufen, um ihre Sicherheit und Wirksamkeit zu bewerten. Im Jahr 2021 scheiterte Biogens von der Branche mit Spannung erwartete klinische Phase-II/III-Studie zur Gentherapie bei Augenkrankheiten, und auch die Beendigung der inländischen klinischen Studie zur Genomeditierung bei erblichen Augenkrankheiten wurde angekündigt. Vom technologischen Fortschritt bis zur klinischen Anwendung ist es noch ein langer Weg.

Dennoch verfasste Professor Palczewski, Mitglied der US-amerikanischen National Academy of Sciences und Experte für Augenkrankheiten, einen professionellen Übersichtsartikel, in dem er die Ergebnisse in den höchsten Tönen lobte und davon überzeugt war, dass die Technologie über ein erhebliches Potenzial für klinische Anwendungen verfügt und auf fast alle bekannten genetischen Erkrankungen des Menschen, darunter auch Augenkrankheiten, anwendbar ist.

Dieser Artikel ist eine vom Science Popularization China Starry Sky Project unterstützte Arbeit

Autor: Tiangeng

Rezension: Tao Ning

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.