Elizabeth Bradbury, King's College London, London, Großbritannien

Kontrollierte Chondroitinase-Gentherapie zur Wiedergewinnung von Hand- und Armfunktion

Gefördert in: 2020, 2021, 2022


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Problem: Chondroitinase ist Teil einer vielversprechende Enzymtherapie. Es bestehen aber viele Hürden für die klinische Anwendung.
Ansatzpunkt: Prototypentwicklung einer kontrollierbaren Chondroitinase-Therapie
Zielsetzung: Neuartige Chondroitinase-Gentherapie zur klinischen Anwendung bringen

Chondroitinase ist Teil einer vielversprechenden Enzymtherapie, die ein Neuauswachsen und eine Neuverschaltung von Nervenzellen im Rückenmark ermöglicht, wenn es an der Verletzungsstelle eingebracht wird. Obwohl viele prä-klinische Studien positive Effekte gezeigt haben, besteht eine Vielzahl an Hürden, um diesen Ansatz als sichere und effektive Therapie in die klinische Anwendung zu bringen. In einem Kombinationsprojekt mit der Forschergruppe von Joost Verhaagen (Niederländisches Institut für Neurowissenschaften) möchten die Wissenschaftler die Entwicklung einer klinischen Chondroitinase-Gentherapie voranbringen.
Durch den gentherapeutischen Ansatz soll es gelingen, das Chondroitinase-Gen in einen viralen Vektor zu packen. Virale Vektoren werden als Träger benutzt, um ein bestimmtes Gen in eine Nervenzelle einzubringen – im Sinne eines Zustellungsdienstes.
Der virale Vektor wird ins Rückenmark gespritzt und gibt die DNA der Chondroitinase in die Rückenmarkszellen ab. Die Zellen sind dann in der Lage, das Enzym stabil über einen längeren Zeitraum zu produzieren und direkt ins Rückenmarksgewebe freizusetzen.
Um ein Sicherheitselement bei der Therapie einzubauen, hat die Gruppe um Prof. Verhaagen einen Genschalter eingebaut, der es ermöglicht, präzise die Genaktivität zu steuern. Das Chondroitinase-Gen kann an- und abgeschaltet werden, indem das Antibiotikum Doxycyclin gegeben wird. Doxycyclin wird weit verbreitet in der Klinik eingesetzt. Das Gen ist angeschaltet, wenn die Tablette Doxycyclin eingenommen wurde, und bleibt aus, wenn die Substanz fehlt.
Bei diesem Projekt möchten die Wissenschaftler diesen regulierbaren Chondroitinase-Vektor entwickeln und ihn auf seine Anwendbarkeit hin testen.  
Die Entwicklung der neuen sogenannten Adeno-assoziierten Viren (AAV)-Vektoren findet im Labor von Prof. Verhaagen statt. AAV-Vektoren zeichnen sich durch ein besonderes Sicherheitsprofil aus. Diese und die bisher als Standard verwendeten Vektoren werden dann auf Ihre Anwendbarkeit hin getestet.
Es soll überprüft werden, ob diese Therapie wirksam bei chronisch Verletzten ist und wie diese regulierbare Chondroitinase-Gentherapie am besten mit Rehabilitationstraining kombiniert werden kann. Ziel soll es sein, das beste Therapieergebnis zur Wiederherstellung der Hand- und Armfunktion nach einer chronischen Halsmarkkontusion zu erreichen. Wichtig hierbei ist auch, dass die Wissenschaftler sogenannte „Immunogenitäts-Studien“ durchführen. Dies bedeutet, dass überprüft wird, wie das Immunsystem des Empfängers auf diese Therapie reagiert. Die kombinierten Ergebnisse aus den Laboren von Prof. Verhaagen und Prof. Bradbury sollten zur Entwicklung eines Prototyps eines regulierbaren Chondroitinase AAV-Vektors führen, der möglichst rasch in der Klink zur Anwendung kommt.