DNA-spaltende Enzyme lassen sich durch Licht kontrollieren

Jetzt erforschte Benno Schierling, Wissenschaftler an der Justus-Liebig-Universität Gießen, den Einsatz von Gen-Scheren in der Gentherapie beim Menschen: Er veränderte diese Enzyme so, dass sie durch Licht an- und abschaltbar sind. Dazu baute er einen chemischen Schalter, der von Wissenschaftlern von der Lomonosov-Universität in Moskau synthetisiert wurde, so in eine Gen-Schere ein, dass deren Aktivität durch langwelliges ultraviolettes Licht angestellt und durch blaues Licht abgestellt werden kann.

Damit ist der prinzipielle Nachweis geglückt, dass Gen-Scheren durch Licht in ihrer Aktivität kontrolliert werden können. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung dafür, dass solche Enzyme in der Gentherapie beim Menschen genutzt werden können.

Der Austausch von defekten Genen durch intakte ist zwar im Zellkulturmodell erfolgreich durchgeführt worden. Dabei wurde allerdings festgestellt, dass eine Rest-Toxizität auftreten kann, die für eine Therapie beim Menschen nicht akzeptabel wäre. Diese Toxizität wird darauf zurückgeführt, dass die an sich maßgeschneiderten Gen-Scheren bei langer Einwirkzeit auch unspezifisch DNA spalten. Dies könnte man verhindern, wenn man diese Enzyme so verändert, dass sie an- und abschaltbar sind. Bei einer Gentherapie ex vivo - also an Zellen, die dem Organismus entnommen und nach der erfolgten Therapie wieder zurückgegeben werden - könnten abschaltbare Gen-Scheren das Problem der Rest-Toxizität lösen.

Quelle: Schierling, B., et al.: Proc. Natl. Acad. Sci. 2010;107 (4):1361-6 und 1259-60.