CRISPR könnte seltene Erkrankungen schon vor der Geburt heilen
Forscher wollen genetische Defekte im Mutterleib korrigieren, bevor irreversible Schäden entstehen.
Wissenschaftler arbeiten daran, die CRISPR-Genbearbeitung einzusetzen, um seltene genetische Erkrankungen zu behandeln, bevor Babys geboren werden. Der Ansatz könnte irreversible Schäden verhindern, die durch diese Zustände verursacht werden. Forscher haben herausgefunden, dass Genbearbeitungswerkzeuge das Herz und die Muskeln ungeborener Tiere leichter erreichen als nach der Geburt.
Dies öffnet die Tür zur Behandlung von Störungen wie der Duchenne-Muskeldystrophie. Versprechende Fortschritte bei pränatalen Tests und der Genbearbeitungstechnologie rücken diesen Ansatz näher an die Realität. Die Forscher betonen jedoch, dass klinische Studien am Menschen noch mindestens drei Jahre entfernt sind.
Einer der Schlüssel zur Heilung einer seltenen Erkrankung liegt darin, Patienten frühzeitig zu behandeln. Doch was wäre, wenn man sie vor ihrer Geburt behandeln würde? Im vergangenen Jahrzehnt haben mehrere Forscher diese provokante Idee verfolgt. Nun beginnen sie, bedeutende Fortschritte in der fetalen Genbearbeitung zu erzielen – ein Ansatz, der das Potenzial hat, genetische Störungen zu stoppen, bevor es zu spät ist.
Kiran Musunuru hält ein Eingreifen im Mutterleib für unvermeidlich
„Wenn Sie das Schlimmste der Krankheit wirklich verhindern wollen, können Sie nicht warten, bis sie geboren sind“, sagte Kiran Musunuru, ein Experte für Genbearbeitung an der University of Pennsylvania. „Man muss intrauterin vorgehen.“ Die futuristische Technik profitiert von neuen Entwicklungen in der pränatalen Diagnostik und bei CRISPR, dem mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Werkzeug zur DNA-Editierung.
Zu den anderen Wissenschaftlern, die diese Idee verfolgen, gehören David Stitelman an der Yale School of Medicine, Tippi MacKenzie an der University of California, San Francisco, sowie Aijun Wang, ein biomedizinischer Ingenieur an der UC Davis. Musunuru machte 2025 Schlagzeilen, als er half, die weltweit erste personalisierte Genbearbeitungsbehandlung für einen Säugling mit einer seltenen genetischen Störung zu entwickeln.
Lange bevor dies geschah, begann er, das Potenzial der fetalen Genbearbeitung gemeinsam mit William Peranteau zu untersuchen, dem Co-Direktor des Zentrums für Fetalforschung am Children’s Hospital of Philadelphia. Der Fortschritt war langsam. Doch das Duo entdeckte etwas, das es nicht erwartet hatte.
Nach der Geburt erschweren biologische Barrieren die Gentherapie
Nach der Geburt errichten die Blutgefäße des Körpers Barrieren, um den Säuglingen zu helfen, selbstständig zu atmen. Dies hat es schwierig gemacht, Genbearbeitungsbehandlungen auf Organe jenseits der Leber zu übertragen. Infolgedessen sind Wissenschaftler in den Arten von Krankheiten eingeschränkt, denen sie nachgehen können.
Doch bevor Babys geboren werden, sieht die Sache anders aus. Zu ihrer Überraschung stellten Musunuru und Peranteau fest, dass die molekularen Scheren von CRISPR das Herz und andere schwer erreichbare Muskeln ungeborener Tiere erreichen können. Ihre Entdeckung könnte die Tür öffnen, um genetische Muskelstörungen wie die Duchenne-Muskeldystrophie zu beheben, bevor der Schaden angerichtet ist.
Am Children’s Hospital of Philadelphia ist Peranteau Teil eines Teams, das Operationen an Föten mit Geburtsfehlern wie Spina bifida durchgeführt hat, bei denen das Rückenmark während der Geburt freiliegt. Die Mutter wird narkotisiert, während der Chirurg die Gebärmutter öffnet und am Fötus operiert, um den Geburtsfehler zu korrigieren. Anschließend entwickelt sich das ungeborene Baby weiter, bis es bereit ist, geboren zu werden.
Die fetale Genbearbeitung wäre weniger invasiv als dies, so Peranteau. Sie würde ähnlich sein wie die routinemäßige Behandlung ungeborener Babys mit diagnostizierter fetaler Anämie durch eine Bluttransfusion über die Nabelvene.
Die Forscher dämpfen die Erwartungen und setzen auf somatische Zellen
Musunuru und Peranteau haben vielversprechende frühe Ergebnisse bei Tieren gesehen. Doch sie sind mindestens drei Jahre davon entfernt, diesen Ansatz beim Menschen zu versuchen, und dämpfen vorsichtig die Erwartungen, aus Angst, Familien falsche Hoffnungen zu machen. Während die Wissenschaftler glauben, dass sie Herz- und Muskelstörungen behandeln könnten, bleibt das Überwinden der Blut-Hirn-Schranke weiterhin schwierig. Das bedeutet, dass neurologische Erkrankungen derzeit nicht im Fokus stehen.
Die Wissenschaftler planen, Bearbeitungen an sogenannten somatischen Zellen vorzunehmen. Sie möchten die Bearbeitung von Keimzellen vermeiden, ein Ansatz, der zu einer der größten Kontroversen der Wissenschaft geworden ist. Für viele Forscher überschreitet die Bearbeitung dieser Zellen eine ethische Grenze, da sie zukünftige Generationen beeinflussen und zu sogenannten „Designer-Babys“ führen kann, deren Eltern ihre Gene modifizieren könnten, um ihre Nachkommen größer oder schneller zu machen.
Nachdem ein Wissenschaftler 2018 enthüllte, dass er Embryos von Zwillingsschwestern bearbeitet hatte, um sie vor HIV zu schützen, verurteilte ein chinesisches Gericht ihn zu drei Jahren Gefängnis. Trotz der Kontroverse studieren einige Forscher die DNA-Editierung von Embryos.
Neue Diagnostik und Lipid-Nanopartikel beschleunigen die Entwicklung
„Früher fragten die Leute: ‚Kann man all diese Dinge überhaupt vor der Geburt diagnostizieren?‘“, sagte Stitelman, der Yale-Professor, der seit über einem Jahrzehnt die fetale Genbearbeitung untersucht. „Aber die Technologie zur Durchführung dieser Diagnosen verbessert sich. Es erscheint jetzt weniger abwegig als damals, als ich anfing.“
Wissenschaftler können CRISPR-Komponenten liefern, indem sie Billionen mikroskopisch kleiner Fettbläschen, sogenannte Lipid-Nanopartikel, in den Blutkreislauf eines Patienten infundieren. Diese winzigen Behälter – die die Werkzeuge zur Korrektur von DNA-Rechtschreibfehlern enthalten und sie an die richtige Stelle führen – gelten als sicherer als die ältere Methode, das Medikament innerhalb der Hülle eines inaktivierten Virus durch den Körper zu transportieren.
Unterdessen bieten diagnostische Unternehmen „nicht-invasive pränatale Tests“ an, die versprechen, zu identifizieren, ob ein Fötus gefährdet ist, an einer genetischen Erkrankung zu erkranken, indem das Blut der Mutter getestet wird. Dieser Ansatz gilt als weniger riskant als das Screening eines Fötus auf Zustände wie das Down-Syndrom durch Führen einer dünnen, hohlen Nadel durch den Bauch der Mutter, bekannt als Amniozentese.
„Ich möchte effizient sein und diese Therapien so schnell wie möglich entwickeln“, sagte Peranteau. „Aber wichtiger noch müssen wir sicherstellen, dass wir es auf eine sichere und ethisch verantwortungsvolle Weise tun.“ Für Musunuru und Peranteau könnte die schwierigste Frage in Zukunft sein, welche Krankheiten zuerst angegangen werden sollen. Sie untersuchen Störungen, die vor der Geburt beginnen und keine wirksamen Behandlungen haben.
Sie wollen sich auf Bedingungen konzentrieren, „bei denen es eine gute wissenschaftliche und biologische Begründung gibt, sie vor der Geburt zu behandeln“, sagte Peranteau.