Die Gentherapie ist eine relativ junge Disziplin der biomedizinischen Forschung, die durch Einschleusung (Gentransfer) von Nukleinsäuren (DNS, RNS) in Zellen des menschlichen Körpers versucht, erworbene oder vererbte Erkrankungen zu behandeln. Der Transfer von funktionell aktiven Genen bzw. Genabschnitten oder regulatorisch wirksamer RNS in Körperzellen kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Bei der ex vivo Gentherapie findet der Gentransfer der Nukleinsäure mittels eines Transfervehikels (Vektor) außerhalb des Körpers statt. Die genmodifizierten Zellen werden danach in den Körper des Patienten zurückgeführt. Diese Form der Gentherapie wird derzeit vor allem für die Behandlung von Erkrankungen des hämatopoetischen Systems sowie zur Behandlung von Tumorerkrankungen und Virusinfektionen angewendet. Bei der in vivo Gentherapie wird der Vektor lokal oder systemisch in den Körper des Patienten eingebracht. Im Falle des lokalen in vivo Gentransfers wird der Vektor direkt an diejenige Stelle appliziert, an der die Expression der eingebrachten Nukleinsäure erfolgen soll, während bei einem systemischen in vivo Gentransfer eine Applikation des Vektors in die Blutbahn erfolgt.

Was sind Gene?
Alle Vorgänge in unserem Körper beruhen auf dem Wechselspiel von Umwelteinflüssen und genetischer Information. Ein Gen ist die kleinste funktionelle Einheit der Übertragung von Erbinformationen. Nahezu jede Körperzelle enthält einen Zellkern, in dem zigtausend Gene auf den Chromosomen aneinandergereiht sind. Die genetische Information liegt in Form der Erbsubstanz, der Desoxyribonucleinsäure (Kurzform: DNS; englisch: DNA), verschlüsselt vor. In jeder Körperzelle findet sich im Wesentlichen die gleiche DNS, die bei der Befruchtung festgelegt wurde und für jedes Individuum einzigartig ist. Verschiedene Abschnitte auf der DNS sind als einzelne Gene organisiert, von denen es mindestens 25.000 in jeder Körperzelle gibt. Ein erwachsener Mensch wiederum besteht aus etwa 10.000 Milliarden (10¹³) Zellen.

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Genen und Erkrankungen?
Krankheiten können entstehen, wenn Zellen zugrunde gehen, ungesteuert wachsen oder bestimmte Funktionen nicht mehr erfüllen. Dies kann oftmals auf angeborene oder erworbene Fehlfunktionen von Genen zurückgeführt werden. Täglich wächst unser Wissen über die genetischen Ursachen von Erkrankungen und über die Rolle von Umweltschadstoffen bei der Schädigung von Genen. Die Gentherapie versucht, dieses Wissen direkt nutzbar zu machen.


Prozentuale Verteilung der der Anwendung der Gentherapie bei verschiedenen Erkrankungen

Wie kann man mit Genen Krankheiten heilen?
Bei herkömmlichen, pharmazeutischen Arzneimitteln wird dem Patienten ein körperfremdes, synthetisches oder aus Naturstoffen hergestelltes, direkt gegen die Symptome wirkendes Medikament verabreicht. Das Medikament ist in diesem Fall zumeist ein chemischer Stoff oder ein Protein (Eiweiß). Bei der somatischen Gentherapie wird die Körperzelle in die Lage versetzt, den lebensnotwendigen Stoff in der Form eines Proteins oder einer RNA selbst herzustellen aufgrund der genetischen Information, die gezielt und punktgenau in die Zelle eingeführt wird. Die zugeführten Gene oder Genabschnitte werden in der Gentherapie als Medikament eingesetzt und wirken indirekt, über die in ihnen vorhandene Information. Je nach der Art der gewählten Methode verbleiben die „neuen“ Gene nur über Tage bis Wochen, möglicherweise aber auch über Monate und Jahre in den Körperzellen. Im besten Fall wird die Gentherapie einmalig angewendet und erspart dem Patienten die unter Umständen lebenslange Einnahme von Medikamenten. Trotz der so einfachen wie überzeugenden Grundidee ist die Gentherapie eine komplexe medizinische Behandlung in mehreren Schritten, die sich im Entwicklungsstadium befindet und noch Nebenwirkungen aufweist. Es gibt zwar derzeit mehrere hundert klinische Studien weltweit, aber noch kaum etablierte, standardisierte Therapien. Nach den Richtlinien der Bundesärztekammer findet die Anwendung der somatischen Gentherapie überwiegend bei schweren Krankheiten statt, wenn diese mit konventionellen Therapien nicht ausreichend beherrschbar sind. Das heißt, dass die Gentherapie bevorzugt dann eingesetzt wird, wenn sämtliche alternativen Therapien ausgeschöpft sind. Ziel ist es, die Gentherapie Schritt für Schritt als eine neue Behandlungsform in den Reigen der anderen medizinischen Optionen zu integrieren und damit auch in früheren Krankheitsstadien oder sogar zur Prävention einzusetzen, beispielsweise für Impfungen.

Nach Art der Therapiestrategie unterscheidet man:

  • Substitutionstherapie: Ersatz oder Korrektur fehlerhafter oder fehlender Genfunktionen bei Erberkrankungen, die auf einem einzelnen Gendefekt beruhen (monogenetische Erberkrankungen).
  • Additionstherapie: eine Verstärkung der physiologischen Genfunktionen, beispielsweise in der Immunabwehr bei Infektionskrankheiten und Krebs.
  • Suppressionstherapie: Ausschaltung pathogener Genaktivitäten. Abzugrenzen sind diese therapeutischen Ansätze von rein diagnostischen.