CRISPR gegen Schmerzen
Eine natürliche DNA-Mutationen kann dafür sorgen, dass Menschen keinerlei Schmerz empfinden. Diese Beobachtung wollen sich Wissenschaftler jetzt für eine neuartige Gentherapie zunutze machen.
(Bild: Joshua Newton/Unsplash)
- Antonio Regalado
Der Straßenkünstler war gerade einmal zehn Jahre alt, und er konnte Messer durch seine Arme stechen und über glühende Kohle laufen. Mit 14 dann war er tot – jemand hatte ihn herausgefordert, von einem Dach zu springen, und weil er wusste, dass das nicht weh tun würde, machte er es. Der Fall dieses pakistanischen Jungen mit einer seltenen genetischen Störung wurde im Jahr 2006 beschrieben. Hitze und Kälte sowie die Textur von Objekten konnte er fühlen, aber keinen Schmerz empfinden.
Jetzt haben Wissenschaftler diese alte Beobachtung mit dem Gen-Editierwerkzeug CRISPR zusammengebracht. Dies ist nach ihren Worten ein Schritt in Richtung einer Gentherapie, mit der sich starke Schmerzen durch Diabetes, Krebs oder nach Autounfällen blockieren lassen – ohne die süchtig machenden Folgen von Opioiden.
Der neue Ansatz zur Schmerzbekämpfung, der die seltene DNA-Mutation des pakistanischen Jungen nachahmt, wurde an Mäusen im Labor von Prashant Mali an der University of California in San Diego demonstriert. Leiterin des Projekts war Ana Moreno, inzwischen CEO des Start-ups Navega Therapeutics, das eine CRISPR-Behandlung gegen Schmerzen entwickeln will.
Neuronen stillgelegt
Bei der Studie nutzen die Wissenschaftler CRISPR, um vorübergehend ein wichtiges Molekül für schmerzübertragende Neuronen im Rückenmark von Mäusen zu blockieren; beschrieben wurde die Arbeit in einem Online-Fachaufsatz in diesem Juli. Morenos Unternehmen will dazu keine näheren Angaben machen, bevor der Bericht offiziell veröffentlicht ist. Das Konzept besteht jedoch darin, in die Rückenmarksflüssigkeit virale Partikel zu injizieren, die eine modifizierte Version von CRISPR zur Unterbrechung von Schmerzsignalen tragen.
Die ersten Tests mit CRISPR-Gentherapien an Menschen haben erst vor kurzem begonnen. Ein Unternehmen namens CRISPR Therapeutics behandelt seit diesem Jahr Patienten mit Sichelzellenanämie, ein weiteres namens Editas Medicine will mit CRISPR eine ererbte Krankheit heilen, die zur Erblindung führt. Bei beiden geht es darum, DNA-Sequenzen im Genom von Menschen zu verändern, damit benötigte Gene angeschaltet werden.
Gen-Editiermethoden - eine kleiner Einblick (6 Bilder)
(Bild: Text: Inge Wünnenberg; Grafik: Brian Sipple)
Mit einer Behandlung gegen Schmerzen würde der Einsatz von CRISPR auf weitaus häufigere Krankheiten ausgeweitet – ungefähr 20 Prozent der Amerikaner leiden laut dem Center for Disease Control and Prevention unter chronischen Schmerzen. Zugleich zeigt das neue Projekt: Durch die Analyse genetischer Merkwürdigkeiten können Wissenschaftler die Ursachen für die physischen Superkräfte ungewöhnlicher Menschen identifizieren und sie mittels Gen-Editierung auch anderen verleihen.
Jagd nach neuen Schmerzstillern
Seit Forscher ein Gen namens SCN9A unter die Lupe genommen haben, hat eine Jagd nach einer neuen Generation von Schmerzmitteln begonnen. Es ist für die Produktion eines Moleküls in Nerven (bezeichnet als Nav1.7) verantwortlich, das eine entscheidende Rolle bei der Übertragung von Schmerz ans Gehirn spielt.
Hinweise auf die zentrale Rolle des Gens kamen von Personen mit merkwürdigen ererbten Syndromen. Manche Mutationen des Gens sorgen dafür, dass Menschen stärkere Schmerzen empfinden. Der pakistanische Junge wiederum gehörte zu einer Familie mit einer Mutation, bei der SCN9A vollständig deaktiviert ist.
Die deutlichen Folgen von genetischen Differenzen – auf der einen Seite mehr Schmerzen, auf der anderen Seite bei deaktiviertem Gen gar keine – zogen intensives Interesse von Medikamentenentwickler auf sich. Das Gen wurde als perfektes Beispiel dafür bezeichnet, wie durch die Beschäftigung mit Menschen mit seltenen Eigenschaften wertvolle Wirkstoffziele entdeckt werden können.
Erfolge im Tierversuch
Bemühungen, den Schmerzfrei-Effekt mit konventionellen Medikamenten herbeizuführen, waren bislang kein klarer Erfolg. Jetzt aber haben die Forscher um Moreno CRISPR zumindest zur Schmerztherapie bei Mäusen erfolgreich eingesetzt. "Die Tierdaten sprechen dafür, dass man einen heißen Kessel immer noch bemerken würde, aber der Schmerz wäre deutlich geringer", sagt John Wood vom University College London. Die Arbeit mit CRISPR nennt er einen "bedeutenden Fortschritt".
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Allerdings hat es einige Nachteile, Schmerz derart zu unterdrücken. Menschen mit der natürlichen Mutation haben einen verringerten Geruchssinn und können ohne Schmerz nicht wissen, wenn sie verletzt sind. Eine Reihe von Mitgliedern der pakistanischen Familie humpelte wegen gebrochener Knochen. Andere hatten sich Teile ihrer Zungen abgebissen.
In Zusammenhang mit einem möglichen CRISPR-Schmerzmittel sind noch viele Fragen offen, etwa wie lange die Wirkung anhält und wie sie bei bereits bestehenden Schmerzen aussieht, was die Forscher bislang nicht überprüft haben. Außerdem sind Gentherapien technisch aufwendig und sehr teuer – eine vor kurzem zugelassene Behandlung kostet 2,1 Millionen Dollar. "Für die Investoren ist die weitere Arbeit daran derzeit eine riesige Wette", sagt Wood. "Sie ist spannend, und ich bin sicher, dass etwas geschehen wird. Aber derzeit ist sie sehr schwierig."
(sma)
