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RNA-Therapien Künstliche RNA steuert die Genproduktion

Die Zukunft gehört RNA-basierten Therapien. Sie könnten schon bald die Behandlung von zahlreichen Volkskrankheiten revolutionieren.

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Forscher der Stanford University haben eine künstliche Intelligenz für Strukturdesignaufgaben entwickelt, die von Topspielern eines Puzzle-Games angelernt wird. Die besten Gamer von eterna.org liefern beim Design neuartiger Moleküle bislang bessere Ergebnisse als die bestehenden Computer­algorithmen. Aufbauend auf diese Erfahrungen wurde das neuronale Netzwerk EternaBrain geschaffen, welches bei der Entwicklung von RNA-basierten Therapien entscheidend sein wird (HCM 10/2017).

Solche Therapien nutzen den natürlichen Prozess der RNA-Interferenz. Dieser Zellmechanismus kann durch künstlich geschaffene RNA-Schnipsel krankmachende Gene gezielt abschalten. Bereits im Jahr 1998 startete man einen Versuch bei Aids-Patienten, der aber nach vier Jahren wegen besserer HIV-Medikamente abgebrochen wurde. Ein zweiter Versuch mit einem Cholesterinsenker scheiterte 2008 an ungewünschten Nebenwirkungen. Im Jahr 2006 erhielten die beiden US-Wissenschaftler Andrew Fire und Craig Mello für die Entdeckung der RNA-Interferenz den Medizin-Nobelpreis. Forscher vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen konnten anschließend zeigen, dass dieser Mechanismus auch bei Säugetieren und damit beim Menschen wirksam ist.

Die zweite Generation der RNA-Therapeutika hat die meisten Probleme überwunden. Die US-Zulassungsbehörde FDA verlieh 2018 erstmals dem RNA-Medikament Patisiran den Status einer „Breakthrough Therapy“ für eine seltene, meist tödlich verlaufende Erbkrankheit. Mittlerweile befinden sich über 100 RNA-basierte Wirkstoffe gegen Morbus Huntington, Alzheimer, Asthma, Diabetes mellitus, Ebola, Hepatitis, akutem Nierenschaden, Hämophilie und Tumoren in klinischen Studien.

Die RNA-Therapie verändert das Erbgut selbst nicht, sondern löscht oder modifiziert lediglich die abgelesene Information von Genen auf der RNA-Ebene, bevor diese in Proteine umgewandelt werden. Sie zählt daher nicht zu den Gentherapien, die Gendefekte direkt beheben sollen. Ihre Wirkstoffe richten sich intrazellulär aber auch gegen Proteine, die von den bisherigen Medikamenten oder Antikörpern nicht erreicht werden.

Die große Herausforderung ist allerdings, diese RNA-Schnipsel in genau die Zellen des Körpers hineinzubekommen, in denen sie wirken sollen. Denn das RNA-Molekül ist außerhalb der Zelle nicht besonders stabil. Die RNA von Patisiran wurde daher in ein Fettbläschen verpackt, das von der Leber aufgenommen und verwertet wird. Andere Unternehmen haben das Problem einfacher gelöst, indem sie bei Augenleiden die RNA einfach per Spritze verabreichen. Weitere Transportmittel sind Nanopartikel (siehe HCM 11/2016) oder genetisch modifizierte Viruspartikel, sogenannte virale Vektoren (HCM 12/2016).

RNA-Therapeutika zählen heutzutage zu den vielversprechendsten Forschungszweigen, da die RNA universell jedes beliebige Gen spezifisch ansteuern und künftig auch bei Volkskrankheiten eingesetzt werden können.

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