Mutationen in einem einzigen Gen – dem CFTR-Gen (Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator) – verursachen Mukoviszidose. Das Gen wurde 1989 entdeckt. Seitdem wurden mehr als 900 Mutationen dieses einzigen Gens identifiziert.
In normalen Zellen fungiert das CFTR-Protein als Kanal, der es den Zellen ermöglicht, Chlorid und andere Ionen abzugeben. Bei Menschen mit Mukoviszidose ist dieses Protein jedoch defekt und die Zellen geben das Chlorid nicht ab. Die Folge ist ein gestörtes Salzgleichgewicht in den Zellen und zäher, klebriger Schleim. Die Forscher suchen nach Möglichkeiten, Mukoviszidose zu heilen, indem sie das defekte Gen oder das defekte Protein korrigieren.
Gentherapieforschung verspricht Heilung für Mukoviszidose
Die Gentherapie bietet ein großes Potenzial für eine lebensrettende Behandlung von Mukoviszidose-Patienten, da sie auf die Ursache der Mukoviszidose abzielt und nicht nur die Symptome behandelt. Die Gentherapie für Mukoviszidose begann 1990, als Wissenschaftler erfolgreich fehlerhafte CFTR-Gene korrigierten, indem sie normale Kopien des Gens in Labor-Zellkulturen einführten.
1993 wurde die erste experimentelle gentherapeutische Behandlung einem Patienten mit Mukoviszidose verabreicht. Die Forscher veränderten ein Erkältungsvirus so, dass es als Träger – oder „Vektor“ – fungierte und die normalen Gene zu den CFTR-Zellen in den Atemwegen der Lunge brachte.
In nachfolgenden Studien wurden andere Methoden der Genverabreichung getestet, z. B. Fettkapseln, synthetische Vektoren, Nasentropfen oder die Verabreichung von Zellen über einen flexiblen Schlauch an CFTR-Zellen, die die Atemwege der Lunge auskleiden. Derzeit testen die Forscher die Verabreichung von Aerosolen mit Hilfe von Verneblern.
Die Suche nach dem besten Transportsystem für normale CFTR-Gene ist jedoch nur ein Problem, das die Wissenschaftler lösen müssen, um eine wirksame Behandlung für Mukoviszidose zu entwickeln. Die Wissenschaftler müssen auch die Lebensdauer der betroffenen Lungenzellen bestimmen, die „Elternzellen“ identifizieren, die CFTR-Zellen produzieren, und herausfinden, wie lange die Behandlung dauern sollte und wie oft sie wiederholt werden muss.
Die ersten Gentherapieversuche mit Mukoviszidose betrafen Lungenzellen, weil diese Zellen leicht zugänglich sind und weil Lungenschäden das häufigste und lebensbedrohlichste Problem bei Mukoviszidose-Patienten sind. Die Wissenschaftler hoffen jedoch, dass die für Lungenzellen entwickelten Technologien auch zur Behandlung anderer von Mukoviszidose betroffener Organe eingesetzt werden können.
Genetische Forschung könnte zu neuen Medikamenten zur Behandlung von Mukoviszidose führen
Ein weiterer Durchbruch in der Forschung bietet einen vielversprechenden Ansatz zur Behandlung der Mukoviszidose. Forscher des Genomzentrums der Universität Washington und der PathoGenesis Corporation haben eine genetische Karte für das Bakterium Pseudomonas aeruginosa erstellt. Dieses Bakterium ist die häufigste Ursache für chronische und tödliche Lungeninfektionen bei Menschen mit Mukoviszidose. Die Wissenschaftler hoffen, ihr Wissen über die genetische Sequenz dieses Bakteriums nutzen zu können, um innovative Medikamente zur Behandlung von durch P. aeruginosa verursachten Infektionen zu entwickeln.
Gendatenbank beschleunigt Forschung
Da die Menge an Informationen über Mukoviszidose zunimmt, haben Wissenschaftler die Notwendigkeit erkannt, ihre Forschungsergebnisse weiterzugeben. Um diesen Informationsaustausch zu erleichtern, finanziert die Cystic Fibrosis Foundation die Cystic Fibrosis Foundation Therapeutics (CFFT) an der University of North Carolina Chapel Hill. Das Zentrum wird zu einem Repository für Daten aus Genexpressionsstudien. Durch die Bündelung von Informationen hoffen die Forscher, den Prozess der Heilung von Mukoviszidose zu beschleunigen.
Gibt es einen Test für das Mukoviszidose-Gen?
Mukoviszidose hat eine Vielzahl von Symptomen, darunter sehr salzig schmeckende Haut, anhaltender Husten und übermäßiger Appetit bei geringer Gewichtszunahme. Der „Schweißtest“ – bei dem die Salzmenge im Schweiß gemessen wird – ist der Standarddiagnosetest für Personen mit Symptomen. Ein hoher Salzgehalt deutet auf Mukoviszidose hin.
Aber einer von 31 Amerikanern – mehr als 10 Millionen Menschen – sind symptomlose Träger des defekten CF-Gens und können das defekte Gen an ihre Kinder weitergeben. Um an Mukoviszidose zu erkranken, muss ein Kind ein defektes Gen von beiden Elternteilen erben. Wenn beide Eltern Träger sind, besteht eine 25-prozentige Chance, dass jedes Kind, das sie zeugen, Mukoviszidose hat, und eine 50-prozentige Chance, dass das Kind ein Träger ist.
Der Zweck eines Trägertests – ein Labortest, der anhand einer Blut- oder Speichelprobe durchgeführt wird – besteht darin festzustellen, ob bei einem Paar ein Risiko für die Geburt eines Kindes mit Mukoviszidose besteht. Trägertests sind nicht unfehlbar. Er kann nicht alle CF-Genmutationen nachweisen. In seltenen Fällen kann eine Person ein normales Testergebnis haben und trotzdem Träger von CF sein.
Wenn beide Eltern Träger sind, sollten sie einen genetischen Berater konsultieren, der ihnen bei der Entscheidung hilft, ob sie schwanger werden wollen oder ob sie den Fötus auf Mukoviszidose testen lassen wollen.
Pränatale Tests auf Mukoviszidose können etwa in der 11. Schwangerschaftswoche mittels Chorionzottenbiopsie (CVS) durchgeführt werden. Dabei wird ein winziges Stück der Plazenta entnommen. Alternativ kann der Fötus um die 16. Schwangerschaftswoche mittels Fruchtwasseruntersuchung (Amniozentese) getestet werden. Bei diesem Verfahren wird mit einer Nadel Fruchtwasser aus der Umgebung des Babys entnommen und untersucht. Da Mukoviszidose vor der Geburt nicht behandelt werden kann, dienen die pränatalen Tests dazu, die Eltern auf die Betreuung eines Babys mit besonderen gesundheitlichen Bedürfnissen vorzubereiten oder eine Entscheidung über einen Schwangerschaftsabbruch zu treffen.
Der Beitrag basiert auf Informationen von MedlinePlus.
