Präzisionsmedizin für seltene Herzerkrankung: Göttinger Forschung erhält Millionenförderung

Seltene Erkrankungen stellen Betroffene und ihre Familien häufig vor große medizinische Herausforderungen: Die Diagnostik ist komplex, therapeutische Optionen sind begrenzt oder fehlen ganz. Moderne präzisionsmedizinische Verfahren eröffnen heute die Möglichkeit, Erkrankungen auf genetischer Ebene zu verstehen und gezielt zu behandeln. Im Rahmen des gemeinsamen Förderprogramms zukunft.niedersachsen des Niedersächsischen Ministeriums für Wissenschaft und Kultur und der VolkswagenStiftung wurden neun besonders innovative Forschungsprojekte ausgewählt. Insgesamt stehen dafür rund 13,5 Millionen Euro zur Verfügung.

Eines dieser Projekte ist in der Klinik für Kardiologie und Pneumologie der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) angesiedelt. Das Vorhaben „CRISP-RAS: Testing of CRISPR-based gene therapies for RASopathies“ (übersetzt: CRISP-RAS: Testung von CRISPR-basierten Gentherapien für RASopathien) wird von Dr. Lukas Cyganek, Leiter der Stem Cell Unit, und Dr. George Kensah geleitet. Das Projekt wird mit 1.050.230 Euro gefördert und richtet sich an Kinder mit einer seltenen genetisch bedingten Erkrankung des Herzmuskels.

Von der Symptombehandlung zur Ursachenbekämpfung
Im Mittelpunkt der Göttinger Forschung steht das Noonan-Syndrom, eine angeborene genetische Entwicklungsstörung, die mehrere Organsysteme betrifft. Typische Merkmale sind unter anderem charakteristische Gesichtszüge, Kleinwuchs sowie angeborene Herzfehler. Ursache sind genetische Veränderungen im sogenannten RAS/MAPK-Signalweg, der eine zentrale Rolle bei Wachstum und Entwicklung von Zellen spielt. Besonders schwerwiegend ist bei einem Teil der Betroffenen die hypertrophe Kardiomyopathie, bei der der Herzmuskel, meist der linken Herzkammer, krankhaft verdickt ist. Das erschwert die Blutfüllung und den Auswurf des Herzens und kann bereits im Säuglings- und Kleinkindalter zu lebensbedrohlichen Verläufen führen. Die Behandlungsmöglichkeiten sind bislang überwiegend symptomatisch – genau hier setzt die Göttinger Forschung mit ihrem gentherapeutischen Ansatz an.

„Gerade Kinder mit Noonan-Syndrom und schwerer Herzmuskelerkrankung haben bislang nur sehr eingeschränkte Behandlungsmöglichkeiten. Unser Ziel ist es, die genetische Ursache der Erkrankung zu korrigieren und damit nicht nur die Symptome zu lindern, sondern den Krankheitsprozess an der Wurzel zu stoppen oder sogar umzukehren“, sagt Dr. Cyganek.

Im Fokus des Projekts steht die Behebung der krankheitsauslösenden Veränderungen im Erbgut mithilfe sogenannter CRISPR-basierter Gentherapien. Dabei handelt es sich um eine Art molekulare „Genschere“, mit der fehlerhafte Abschnitte der DNA in den Zellen gezielt verändert oder repariert werden können.

Dafür werden zunächst Zellen aus Blut- oder Hautproben betroffener Kinder gewonnen und im Labor in sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen, kurz iPS-Zellen, umgewandelt. Diese Zellen haben die besondere Eigenschaft, dass sie sich in nahezu jeden Zelltyp des Körpers entwickeln können. Aus diesen patient*inneneigenen Zellen werden zunächst Herzmuskelzellen und anschließend kleine Herzgewebe im Labor gezüchtet, die das erkrankte Herz realitätsnah nachbilden.

In diesen maßgeschneiderten 3D-Herzmodellen können die genetischen Defekte und ihre Auswirkungen auf den Herzmuskel genau untersucht und neue Gentherapien getestet werden, bevor sie künftig bei Patient*innen zum Einsatz kommen.

Individuell zugeschnittene Therapien
Das fachübergreifende Team testet verschiedene Varianten dieser Genscheren-Technologie, um für jede genetische Ursache des Noonan-Syndroms die bestmögliche Therapie zu finden. Einige Verfahren setzen direkt am Erbgut an und korrigieren fehlerhafte DNA-Bausteine, andere greifen eine Stufe später ein und schalten krankmachende Genbotschaften gezielt aus.

Langfristig soll daraus eine einmalige gentherapeutische Behandlung entstehen, die die Herzmuskelerkrankung nicht nur bremst, sondern idealerweise dauerhaft aufhält oder sogar rückgängig macht.

Perspektive über das Herz hinaus
„Die im Projekt entwickelten Strategien sollen perspektivisch auch auf andere Organsysteme übertragen werden, die vom Noonan-Syndrom betroffen sind. Darüber hinaus könnte der Ansatz als Modell für die Behandlung weiterer seltener genetischer Erkrankungen dienen“, so Dr. Cyganek.

Unterstützt wird das Projekt durch ein klinisch-wissenschaftliches Translationsgremium der UMG, das die Überführung erfolgreicher Laborergebnisse in individuelle Heilversuche bei betroffenen Kindern begleitet.

Ansprechpartner Fachbereich: 
Dr. Lukas Cyganek, Klinik für Kardiologie und Pneumologie, Telefon 0551 / 39-64280, lukas.cyganek(at)gwdg.de

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