Forscher nutzen Genschere Crispr-Cas9 

Die Genschere Crispr-Cas9 eröffnet der Krebsmedizin neue Optionen. In zwei Studien stellen eine deutsche und eine chinesische Forschergruppe verschiedene Wege vor, wie sich das Verfahren bei der Behandlung von Tumoren einsetzen ließe.

Eigentlich dient Crispr-Cas bei Bakterien der Abwehr von Angreifern wie etwa Viren, die ihr Erbgut in die DNA einbauen. Diese Sequenzen werden von Crispr erkannt und mit Hilfe des daran gekoppelten Enzyms Cas herausgeschnitten. Die deutsche Gruppe um Frank Buchholz von der Technischen Universität Dresden nutzt das System dazu, Tumore genetisch zu charakterisieren.

„Kein Krebs gleicht dem anderen, Tumore können Tausende Mutationen haben“, erläutert Buchholz. Zwar werde inzwischen bei vielen Patienten das Tumor-Genom sequenziert. „Aber momentan ist es kaum möglich, die wichtigen Driver-Mutationen von jenen zu unterscheiden, die keine größeren Auswirkungen haben“, sagt der Forscher.

Mit Crispr-Cas9 sei dies nun sehr einfach und schnell möglich. Mit der Genschere könne man einzelne Mutationen in Zellkulturen nachstellen und anschließend das weitere Wachstum verfolgen. „Wir wissen dann, auf welche Inaktivierung von Mutationen Tumorzellen besonders empfindlich reagieren.“ 

Einsatz bei 80 Prozent der bekannten 500.000 Krebsmutationen?

Dann könne man die Therapie auf genau diese Veränderung einstellen. Umgekehrt könne man auch Mutationen aus Tumorzellen entfernen und diese somit wieder in den ursprünglichen Zustand zurückversetzen, schreibt das Team im „Journal of the National Cancer Institute“.

Insgesamt, so berichten die Autoren, könne man mit Crispr-Cas9 auf über 80 Prozent der bekannten 500.000 Krebsmutationen einwirken. „Wir entwerfen eine Guide-RNA (gRNA), die die Mutation erkennt und die Genschere zu den entsprechenden Regionen im Genom der Zellen bringt, so dass die Veränderungen entfernt werden können.“

Fernziel ist laut Buchholz, die entscheidenden Veränderungen im Erbgut zu erkennen und in Tumoren von Patienten zu verändern. „Wir könnten einen Cocktail unterschiedlicher gRNAs in die Krebszellen bringen“, sagt er, „aber bei diesem Ansatz gibt es noch viele Hürden.“ Eine RNA sei zwar leicht herzustellen, aber man brauche ein Vehikel, das den Cocktail in die Zellen bringe und das dann auch tatsächlich alle Krebszellen erreiche.

Einen anderen Weg verfolgt das chinesische Team um Weiren Huang und Zhiming Cai von der Universität Shenzhen. Diese Forscher wollen die Tumorzellen mit Hilfe der Genschere umprogrammieren und Tumore so schrumpfen lassen. Dazu wird das Genom von Zellen per Crispr-Cas9 so verändert, dass etwa ein Signal zum Tumorwachstum Gene aktiviert, die genau dieses Wachstum unterdrücken oder sogar die Zellen absterben lassen.

Als Schalter nutzen die Forscher ein synthetisch hergestelltes Molekül, ein sogenanntes Aptamer, das an gewünschte Zielproteine bindet, etwa an das Tumorprotein p53, und ein chemisches Signal so erkennt. Injizierten sie krebskranken Mäusen ein solches Crispr-Cas9-System in den Tumor, verminderte sich dessen Wachstum deutlich, wie das Team im Fachblatt „Nature Methods“ berichtet.