Medizinisch geprüft von David A. Williams, MD

Die Gentherapie ist eine Methode zur Behandlung oder Vorbeugung von Krankheiten durch Veränderung der genetischen Anweisungen in den Zellen einer Person. Gene sind für praktisch jeden Aspekt des Zelllebens verantwortlich: Sie enthalten den Code für Proteine, die es den Zellen ermöglichen, zu wachsen, zu funktionieren und sich zu teilen. Wenn ein Gen defekt ist, kann es zu Proteinen führen, die ihre Aufgabe nicht erfüllen können. Wenn ein Gen fehlt oder überaktiv ist, können wichtige Körperfunktionen beeinträchtigt werden. Ziel der Gentherapie ist es, solche Probleme an der Quelle zu beheben.

Bei der Gentherapie können abnormale oder fehlende Gene durch gesunde Gene ersetzt werden, die es den Zellen ermöglichen, nützliche Proteine zu produzieren. Sie kann auch die Art und Weise ändern, wie Gene reguliert werden, so dass unter- oder überaktive Gene richtig funktionieren. Schließlich kann die Gentherapie dazu verwendet werden, völlig fremde Gene in Zellen zu exprimieren, die deren Funktion und/oder Überleben verändern.

Es gibt eine Reihe von Versuchen, die Gentherapie zur Krebsbehandlung einzusetzen. Die meisten befinden sich noch in einem frühen, explorativen Stadium, in dem sie im Labor oder in klinischen Forschungsversuchen untersucht werden. Ein Ansatz jedoch, die so genannte CAR-T-Zell-Therapie, wurde von der US-Arzneimittelbehörde Food and Drug Administration (FDA) für die Behandlung bestimmter Patientengruppen zugelassen und dürfte in naher Zukunft weitere Zulassungen erhalten.

Die Forschung im Bereich der Gentherapie bei Krebs konzentriert sich derzeit auf mehrere Bereiche, darunter gentechnisch veränderte Viren, die Krebszellen direkt abtöten, Gentransfer zur Veränderung der abnormen Funktionsweise von Krebszellen und Immuntherapie (zu der auch die CAR-T-Zell-Therapie gehört), die dem Immunsystem hilft, Tumorzellen besser zu finden und abzutöten.

Erfahren Sie mehr über Immuntherapie vom Center for Immuno-Oncology am Dana-Farber Cancer Institute.

Genetisch veränderte Viren

Bei diesem Ansatz werden speziell veränderte Viren (so genannte onkolytische Viren) eingesetzt, die auf Krebszellen abzielen und diese zerstören, während normale Zellen unversehrt bleiben. Die Viren, die so konstruiert sind, dass sie bestimmte Gene enthalten, sind so konzipiert, dass sie Krebszellen infizieren und, sobald sie sich in ihnen befinden, Proteine produzieren, die das Absterben der Zellen bewirken.

In Tierversuchen haben solche Viren vielversprechende Ergebnisse bei einer Reihe von Krebsarten erzielt, darunter Dickdarm, Blase und Osteosarkom (eine Form von Knochenkrebs). Eine der Herausforderungen bei der Übertragung dieses Ansatzes auf menschliche Patienten besteht darin, dass die meisten Menschen Antikörper gegen mehrere der in den Tierversuchen verwendeten Virustypen haben. Infolgedessen ist das Immunsystem oft in der Lage, den viralen Erreger zu beseitigen, bevor er eine Chance hatte, Krebszellen zu infizieren. Als Reaktion darauf haben Forscher andere Virustypen für Versuche am Menschen verwendet.

In Versuchen mit einem als Adenovirus bekannten Virustyp hat die Virustherapie ermutigende Ergebnisse bei verschiedenen Krebsarten gezeigt, darunter Plattenepithelkarzinome im Kopf- und Halsbereich, und wird als vorbeugende Behandlung für präkanzeröses Mundgewebe getestet. Versuche mit modifizierten Formen des Herpes-Simplex-Virus wurden bei Patienten mit bösartigem Gliom (einer Form von Hirnkrebs) und Darmkrebs, der sich auf die Leber ausgebreitet hat, durchgeführt.

Gentransfer

Beim Gentransfer bringen Forscher ein fremdes Gen direkt in Krebszellen oder in das umgebende Gewebe ein. Ziel ist es, dass das neu eingefügte Gen die Krebszellen zum Absterben bringt oder verhindert, dass Krebszellen und umliegendes Gewebe den Tumoren Blut zuführen und ihnen damit die Nährstoffe entziehen, die sie zum Überleben brauchen. Dieser Ansatz ist zwar sehr vielversprechend, stellt die Wissenschaftler aber auch vor einige Hindernisse, darunter das so genannte „Gen-Silencing“, bei dem die implantierten Gene nicht aktiviert werden. In Tierversuchen wurden mit Gentransfertechniken positive Ergebnisse bei der Behandlung von Prostata-, Lungen- und Bauchspeicheldrüsentumoren erzielt.

Verschiedene Ansätze des Gentransfers wurden in klinischen Versuchen getestet. Diese Versuche betrafen Krebsarten wie Plattenepithelkarzinome des Kopfes und des Halses, der Leber, der Eierstöcke, der Prostata, der Blase und anderer Organe.

Immuntherapie

Die CAR-T-Zell-Therapie, die darauf abzielt, die natürlichen Krebsbekämpfungsfähigkeiten der patienteneigenen T-Zellen zu verbessern, ist eine Form der Immuntherapie. Eine Probe der T-Zellen eines Patienten wird entnommen und mit Viren vermischt, die mehrere spezifische Gene tragen. Die Viren bringen diese Gene in die Zellkerne der T-Zellen, wo sie in die DNA der Zellen eingebaut werden. Die Gene bewirken, dass die T-Zellen ein spezielles Protein, den so genannten chimären Antigenrezeptor (CAR), auf ihrer Oberfläche exprimieren. Der CAR lenkt die T-Zelle über eine spezifische „Adresse“ zur Tumorzelle, und die CAR-T-Zelle ist dann in der Lage, die Krebszelle schnell zu zerstören. Wenn die Zellen, die jetzt CAR-T-Zellen genannt werden, dem Patienten infundiert werden, suchen sie nach Tumorzellen und vermehren sich dann, um viele weitere krebszerstörende Zellen zu erzeugen.

In klinischen Studien hat die CAR-T-Zell-Therapie bei einigen Kindern und Erwachsenen mit Leukämie oder Lymphomen dramatische Ergebnisse erzielt. Der Erfolg dieses Ansatzes ist jedoch bei einigen Personen mit schweren Nebenwirkungen verbunden. Im vergangenen Jahr hat die US-Arzneimittelbehörde FDA eine CAR-T-Zell-Therapie als Standardbehandlung für Kinder mit ALL und eine zweite für Erwachsene mit fortgeschrittenen Lymphomen zugelassen. Studien für Patienten mit bestimmten Arten von soliden Tumoren beginnen gerade.

Eine andere Form der Immuntherapie, bei der Gentherapie eingesetzt wird, sind Krebsimpfstoffe. Bei diesem Ansatz werden einem Patienten Tumorzellen entnommen und mit Genen versehen, die sie für das Immunsystem auffälliger machen. Die veränderten Zellen werden dem Patienten dann zusammen mit einer immunstimulierenden Substanz wieder injiziert. Das Immunsystem des Patienten greift nicht nur die neu infundierten Krebszellen an, sondern auch ähnliche Zellen im ganzen Körper.