Der Ansatz von Novartis

Seit seiner Gründung im Jahr 2013 hat sich Novartis Gene Therapies zum Ziel gesetzt, das Leben von Menschen mit oft sehr schweren genetischen Erkrankungen zu verändern. Das Unternehmen verfolgt ein Ziel : die Entwicklung innovativer Gentherapien, die das Leben von Menschen mit seltenen, oft lebensbedrohlichen neurologischen Erkrankungen deutlich verbessern können. Auch wenn bereits bedeutende Fortschritte erzielt wurden, arbeitet das Unternehmen weiterhin aktiv daran, noch weiter voranzukommen.

Die Gentherapie

Die Gentherapie ist eine Form der „personalisierten Medizin“. Sie nutzt individuellen genetischen Informationen jedes Patienten, um die Behandlungen individuell auszurichten. Die Gentherapie hat der Medizin große Fortschritte ermöglicht, da sie erlaubt es, eine Krankheit zu bekämpfen oder sogar ihr Fortschreiten umzukehren, anstatt nur die Symptome zu behandeln.

Funktionsweise

Die Gentherapie konzentriert sich, wie der Name schon sagt, auf die defekten Gene der Patienten. Viele Krankheiten und Störungen werden durch die fehlerhafte Expression von Proteinen verursacht, die auf fehlerhafte oder fehlende Gene zurückzuführen sind.

Am Anfang einer Gentherapie steht immer ein Vektor, der für die sichere und gezielte Zufuhr des funktionellen genetischen Materials sorgt. Im Gegensatz zu kleinen Molekülen können Gene beispielsweise nicht einfach eingenommen werden, da sie in den Blutkreislauf abgebaut würden. Vektoren sind daher eine Art Schutzhülle, die sie zur Zielzelle transportiert. Die in Gentherapiebehandlungen am häufigsten verwendeten Vektoren sind modifizierte Viren, insbesondere AAV (Adeno-assoziierte Viren). Bevor das Virus als Vektor verwendet wird, wird seine DNA entfernt, sodass nur die Hülle (Kapsid) übrigbleibt. Sie werden anschließend mit zwei möglichen Elementen gefüllt: Kopien des funktionsfähigen genetischen Materials oder dem CRISPR-Cas System.

Transgene

Transgene enthalten die gesamte genetische Information, die die Zellen benötigen, um die gewünschte therapeutische Reaktion auszulösen. Es handelt sich um funktionale Kopien des Gens, das bei den Zellen des Patienten defekt ist oder fehlt. Sobald die Transgene in den Vektor eingebaut sind, werden sie zur Zielzelle transportiert und liefern dort die richtigen Anweisungen. Wie ein Plasmid verbleiben Transgene oft im Zytoplasma, wo sie aktiv sind, oder werden in das Zellgenom integriert. Sobald die Transgene in die Zielzelle eingefügt sind, fördern sie die Produktion des gewünschten Proteins im Körper des Patienten, greifen jedoch nicht in das defekte Gen ein.

CRISPR-Cas System

Das CRISPR-Cas-System funktioniert wie eine molekulare „Schere“, mit der DNA an bestimmten Stellen präzise geschnitten werden kann. Es besteht aus zwei Hauptkomponenten: einem RNA-Molekül, das eine bestimmte DNA-Sequenz erkennt, und dem Enzym Cas, das den DNA-Strang an der markierten Stelle durchschneidet. Nach dem Schnitt kann die Zelle die beschädigte DNA reparieren, indem sie die Gene repariert, deaktiviert oder neue einfügt. Im Vergleich zur bisherigen Methode ermöglicht die CRISPR-Cas-Methode eine viel gezieltere und effizientere Genomveränderung, da sie das defekte Gen entfernt.

Gentherapie bei Novartis

Wie bereits erwähnt, ist Novartis führend in der Forschung zur Gentherapie. Im Jahr 2019 brachte das Unternehmen ein Medikament gegen spinale Muskelatrophie (SMA) auf den Markt, das mit 2,5 Millionen Dollar pro Dosis zu den teuersten Medikamenten der Welt zählt. Dies wirft die Frage nach den enormen Kosten von Gentherapien auf (mehr dazu https://www.swissinfo.ch/ger/innovationen-im-gesundheitswesen/die-stunde-der-wahrheit-f%c3%bcr-die-gentherapien-was-braucht-es-zum-erfolg/89110329?nab=0 ).

SMA

Die spinale Muskelatrophie,, ist eine seltene und schwerwiegende Erbkrankheit (1/54 Menschen ist Träger des defekten Gens). Sie zerstört nach und nach die Nervenzellen, die die Bewegungen steuern, was zu einer erheblichen Muskelschwäche führt. Sie kann insbesondere die Atmung und das Schlucken beeinträchtigen. Die SMA ist eine der Haupttodesursachen bei Säuglingen mit einer genetischen Erkrankung.

Diese Krankheit ist auf das Fehlen oder die Fehlfunktion des SMN1-Gens zurückzuführen. Das SMN1-Gen ist für die Produktion eines Proteins unerlässlich, das für das Überleben der Nervenzellen entscheidend ist.

Behandlung

Zur Behandlung der SMA hat Novartis innovative Therapien auf Basis der Gentherapie entwickelt. Das wichtigste Medikament heißt Zolgensma. Dabei handelt es sich um eine Therapie, bei der eine funktionsfähige Kopie des SMN1-Gens verabreicht wird, das bei Menschen mit SMA defekt ist. Dadurch können die Zellen wieder das SMN-Protein produzieren, das für das Überleben der Motoneuronen unerlässlich ist.

Diese Behandlung wird in einer einzigen Injektion in die Blutbahn verabreicht. Sie wird vor allem bei Säuglingen und Kleinkindern angewendet, da sie am wirksamsten ist, wenn sie sehr früh verabreicht wird, bevor die Neuronen zu stark geschädigt sind.

Studien haben gezeigt, dass diese Behandlung den Zustand von SMA-Patienten deutlich verbessern kann. So können beispielsweise manche Kinder wichtige Entwicklungsmeilensteine wie Sitzen oder Laufen erreichen, was ohne Behandlung nicht möglich gewesen wäre.