Spektrum der Wissenschaft - 08.2019

Amanda Keener ist Reporterin bei

»National Geographic«. Zuvor

arbeitete sie als Redakteurin für

»Scientific American«.

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Weltweit treten Infektionskrankheiten zunehmend

häufig auf: Zwischen 1980 und 2010 hat sich die Zahl

der dokumentierten Ausbrüche alle fünf Jahre mehr als

verdreifacht. Nach unerwartet heftigen Epidemien des

Ebola- und Zikafiebers suchen Wissenschaftler nun ver-

stärkt nach schnelleren und billigeren Methoden, um gegen

Krankheitserreger vorzugehen, über die noch recht wenig

bekannt ist. Dazu gehören künstlich hergestellte Antikör-

per – Proteine, die sich im Körper einer infizierten Person

direkt an Viren oder Bakterien binden und das Immunsys-

tem dazu bringen, diese Erreger auszuschalten. Sie können

zudem Personen, die bestimmten Krankheitserregern

unvermeidlich ausgesetzt sind (etwa medizinisches Perso-

nal), vor einer Ansteckung schützen.

Antikörper künstlich zu produzieren, ist jedoch teuer.

Außerdem müssen die Moleküle anschließend kühl gela-

gert sowie den Patienten oft mehrmals verabreicht werden,

um hinreichend stark zu wirken. Hinzu kommt der Zeit-

aufwand: Die Zellen heranzuzüchten, die das gewünschte

Protein produzieren, die Moleküle dann zu reinigen und vor

dem Einsatz zu testen, all das nimmt oft ein bis zwei Jahre

in Anspruch. »Eine beginnende Epidemie lässt sich nur

während eines kurzen Zeitfensters stoppen – daher wirft es

Probleme auf, dass die Herstellung von Antikörpern so

lange dauert«, sagt Neal Padte, Geschäftsführer des Bio-

technologieunternehmens RenBio in New York City.

Ein Konzept ähnlich der DNA-Impfung

Padte gehört einer wachsenden Gruppe von Forschern an,

die solche aufwändigen und teuren Produktionsschritte

umgehen möchten, indem sie dem Organismus die geneti-

sche Information bereitstellen, um die Antikörper selbst

zu erzeugen. Das lässt sich erreichen, indem man DNA-

Sequenzen, die für den jeweiligen Antikörper codieren, in

Körperzellen einbringt – eine Technik namens Antikörper-

Gentransfer. Sie ähnelt vom Konzept her der DNA-Impfung,

die den genetischen Bauplan für Impfstoffproteine in die

Zellen einschleust. Die beiden Methoden unterscheiden

sich allerdings in einem wichtigen Punkt: DNA-Impfstoffe

veranlassen den Organismus dazu, körperfremde Proteine

herzustellen, die dann ihrerseits eine Immunreaktion ein-

schließlich Antikörperproduktion auslösen. Der Antikörper-

Gentransfer hingegen bewirkt auf direktem Weg, dass die

Körperzellen solche Abwehrmoleküle synthetisieren – ohne

vorherige Immunreaktion.

Gestützt auf die Erfahrungen mit DNA-Impfstoffen und

Gentherapien bringen Wissenschaftler derzeit klinische

Studien auf den Weg, in denen sie medizinische Anwen-

dungen des Antikörper-Gentransfers testen möchten. Dabei

sollen Infektionskrankheiten nur der erste Schritt sein. Denn

auch für die Behandlung nichtinfektiöser Erkrankungen wie

Krebs erscheint das Konzept viel versprechend. »Wo immer

sich die Gabe von Antikörpern als wirksam erwiesen hat,

sollte auch ein Antikörper-Gentransfer etwas ausrichten«,

zeigt sich Padte überzeugt.

Selbstverständlich müssen die Mediziner für diese

Methode nachweisen, dass sie sicher, verträglich und

effizient ist – genau wie bei anderen Gentherapien. Darüber

hinaus gibt es jedoch noch weitere Hürden. So erfordert

das Verfahren, dass Körperzellen, die normalerweise keine

Antikörper bilden, diese nach dem Eingriff in genügend

großen Mengen produzieren. »Wir wissen, dass das im

Tierversuch bei Mäusen klappt – und zwar sehr verlässlich«,

sagt Kevin Hollevoet, Immunologe an der Katholischen Uni-

versität Löwen in Belgien. Die große Frage sei nun, ob der

Antikörper-Gentransfer auch beim Menschen funktioniere.

David Weiner, Direktor am Vaccine & Immunotherapy

Center des Wistar Institute in Philadelphia (Pennsylvania),

entwickelt und optimiert DNA-Impfungen seit fast 30

Jahren. Um das Jahr 2010 herum erkannte er, dass seine

Arbeiten aber ebenso ein ganz anderes Gebiet betreffen.

Seine Tochter, damals ein Teenager, erkrankte an dem

chronisch-entzündlichen Darmleiden Morbus Crohn, und

die einzige Therapie, die ihr half, war die Gabe eines

monoklonalen Antikörpers mehrmals pro Monat. Weiner

beschäftigte sich nun intensiv mit Antikörpertherapien, bei

denen die Ärzte beispielsweise entzündungshemmende

Substanzen wie Adalimumab oder Immuncheckpoint-

Inhibitoren wie Pembrolizumab (siehe Spektrum Oktober

2016, S. 32) verabreichen. »Antikörper gehören derzeit zu

den wichtigsten Themen in der Biotechnologie«, betont

der Wissenschaftler.

Medikamente auf ihrer Basis sind allerdings extrem

teuer. Jährliche Behandlungskosten von bis zu 100 000

Dollar machen sie für den größten Teil der Weltbevölkerung

unerschwinglich. Weiner glaubt, dass der Antikörper-

Gentransfer wesentlich mehr Menschen den Zugang dazu

ermöglichen könnte. Denn DNA herzustellen, kostet er-

heblich weniger, als Antikörper zu produzieren. Bei DNA-

AUF EINEN BLICK

DER MENSCH

ALS ANTIKÖRPERFABRIK

1

Viele Krankheiten lassen sich wirksam behandeln,

indem man den Patienten Antikörper verabreicht.

Deren Herstellung ist allerdings teuer.

2

Statt die Antikörper als fertige Moleküle anzuwenden,

ist es auch möglich, ihre genetische Bauanleitung in

Körperzellen einschleusen. Der Organismus stellt sie

dann selbst her.

3

Dieser »Antikörper-Gentransfer« könnte billiger und

flexibler sein als herkömmliche Antikörperbehandlun-

gen. Erste klinische Studien dazu sind auf dem Weg.