Spastische Paraplegie: Fortschritte durch Genkopie

5. Februar 2014
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Forschern ist es nun gelungen, die Hereditäre spastische Paraplegie (HSP) im Labor an patienteneigenen Nervenzellen zu untersuchen. Durch Einbringung einer zusätzlichen Kopie des „gesunden“ SPG4-Gens in erkrankte Nervenzellen erzielten sie Fortschritte in puncto Therapie.

Es fängt manchmal schon im Kindes- oder frühen Erwachsenenalter an, mit Unsicherheit beim Gehen und einem Schwächegefühl in den Beinen. Im Laufe der Zeit versagen die Beine noch mehr und der Patient ist auf einen Rollstuhl angewiesen. Die erbliche Querschnittslähmung (Spastische Paraplegie) ist von ihren Ursachen her bis heute nicht therapierbar. Einen bedeutenden Schritt, dies zu ändern, hat die Nachwuchsgruppe III des Interdisziplinären Zentrums für Klinische Forschung (IZKF) nun getan.

Die Hereditäre spastische Paraplegie (HSP) wird den Erkrankten in die Wiege gelegt, denn ihre Ursache ist häufig eine erbliche Veränderung bestimmter Gene. Die häufigste Form rührt von einer Mutation des SPG4-Gens her, das für die Bildung des Proteins Spastin zuständig ist. Im Zuge eines Forschungsprojektes wurde betroffenen Patienten in der Abteilung für Molekulare Neurologie des Universitätsklinikums sowie gesunden Personen eine kleine Hautbiopsie am Oberarm entnommen. Diese Hautzellen wurden in Kultur gebracht und dann in pluripotente Stammzellen umgewandelt, die sich zu jedem beliebigem Zelltyp entwickeln können.

Vergleich von gesunden und erkrankten Nervenzellen

Diese pluripotenten Stammzellen differenzierte das Forschungsteam weiter zu patienteneigenen Nervenzellen aus. Beim Vergleich von gesunden und erkrankten Nervenzellen stellten sie fest, dass bei den kranken Zellen die Fortsätze verkürzt und weniger verzweigt sind als bei den Gesunden. Zusätzlich war auch der Transport von bestimmten kleinen Organellen der Zellen, den Mitochondrien, eingeschränkt, was die Nervenzellen auf Dauer beeinträchtigt. Den an HSP erkrankten Zellen fehlt das Protein Spastin, das für die Zellteilung und die Stabilität von Nervenfortsätzen eine wichtige Rolle spielt. Die Wissenschaftler konnten die erkrankten Nervenzellen durch Einbringung einer zusätzlichen Kopie des „gesunden“ SPG4-Gens in die Zellen „heilen“.

Keine unmittelbare therapeutische Nutzung

Auch wenn dieses Vorgehen nicht unmittelbar therapeutisch genutzt werden kann, so ist es den Wissenschaftlern erstmals gelungen, die Krankheit im Labor an patienteneigenen Nervenzellen zu untersuchen. „Wir hoffen, dass durch die Etablierung solcher Krankheitsmodelle auf der Basis menschlicher Zellen neue Substanzen getestet und entdeckt werden und somit unseren Patienten geholfen werden kann“, so Prof. Dr. B. Winner, Leiterin der Nachwuchsforschungsgruppe III des IZKF.

Originalpublikation:

Gene dosage-dependent rescue of HSP neurite defects in SPG4 patients’ neurons
Steven Havlicek et al.; Hum Mol Genet; 2014

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1 Kommentar:

Dr. rer. nat. Anne Himmel
Dr. rer. nat. Anne Himmel

Ist das Gen zu groß für einen lentiviralen Gentransfer mit HSV-Envelope bspw.?

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