Gentechnik verändert Bakterien im Darm und eröffnet neue Therapiemöglichkeiten

In der Mikrobiom-Forschung ist Wissenschaftlern aus Paris ein kleiner Durchbruch gelungen: Sie konnten Bakterien im Darm einer lebenden Maus genetisch verändern. Dies berichtet die Tagesschau. Dabei kam eine Erweiterung der Genschere (CRISPR/Cas-Technologie) zum Einsatz: das sogenannte Base Editing, bei dem einzelne DNA-Basen gezielt verändert werden, ohne dass ein DNA-Bruch entsteht. Andreas Brödel, der das Team für synthetische Biologie beim Biotech-Unternehmen Eligo Bioscience leitet, erklärt, dass durch diese Technik schädliche Gene in den Bakterien gezielt verändert werden konnten, ohne die Bakterien zu töten.

Neue Wege zur Krankheitsbekämpfung

Die Forschungsergebnisse erschienen kürzlich in der Fachzeitschrift Nature und zeigen, dass durch genetische Modifikationen bestimmte Krankheiten beeinflusst werden könnten. Brödel betont, dass ein Gen, das mit der Entstehung von Darmkrebs verbunden ist, erfolgreich verändert wurde. Auch ein Gen, das mit neurodegenerativen und Autoimmunerkrankungen in Verbindung steht, wurde angepasst. Diese Ergebnisse könnten neue Wege in der Behandlung dieser schwerwiegenden Krankheiten eröffnen.

Technische Durchbrüche und deren Potenzial

Das Team verwendete ein Transportvirus, um die genverändernden Werkzeuge in die Zielbakterien einzuschleusen. In den Labortests zeigte sich das System mit einer Editierungsrate von 100 Prozent als sehr effizient. In den Versuchen mit Mäusen funktionierte es überraschend gut, mit Erfolgsraten zwischen 70 und über 90 Prozent, abhängig von Gen und Organismus.

Zukunft der Mikrobiom-Interventionen

Florian Fricke, Professor für Mikrobiomforschung an der Universität Hohenheim, erläutert die Bedeutung dieser Forschung:

Es ist faszinierend, in eine so komplexe Gemeinschaft vieler Bakterien einzudringen und gezielte Veränderungen vorzunehmen.

Florian Fricke

Er weist darauf hin, dass bisherige Eingriffe in das Mikrobiom, wie Antibiotika oder Stuhltransplantationen, oft grob und wenig zielgerichtet waren.

Komplexe Zusammenhänge und vorsichtige Bewertung

Obwohl die Ergebnisse vielversprechend sind, betont Fricke, dass das Mikrobiom sehr komplex ist und die genauen Zusammenhänge zwischen spezifischen Bakterien und Krankheiten noch nicht vollständig verstanden sind. Es sei noch unklar, wie groß der therapeutische Nutzen dieser Interventionen tatsächlich sein könnte. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um die Langzeitwirkungen und mögliche unerwünschte Effekte zu erforschen.

Herausforderungen und Widerstandsfähigkeit des Mikrobioms

Ein weiteres potentielles Problem könnte die Entwicklung von Resistenzen gegen die genetischen Veränderungen durch die Bakterien selbst sein. Fricke warnt, dass das Darm-Ökosystem eine gewisse natürliche Widerstandsfähigkeit zeigen könnte, die solche Eingriffe komplizierter macht als zunächst angenommen.

Weitere Forschung am Menschen notwendig

Die Forscher planen nun, die therapeutische Anwendung ihrer Methode bei weiteren Bakterien zu untersuchen. Eine Phase-1-Studie beim Menschen ist ebenfalls in Vorbereitung, was die Möglichkeit eröffnet, dass diese Technologie in Zukunft zur Behandlung von Krankheiten beim Menschen eingesetzt werden könnte.

Was du dir merken solltest:

• Forscher aus Paris haben erfolgreich Bakterien im Darm von Mäusen mit Hilfe der CRISPR/Cas-Technologie und Base Editing genetisch verändert. Damit könnte man gezielt gegen Krankheiten wie Darmkrebs und Autoimmunerkrankungen vorgehen.
• Diese Methode ermöglicht präzise Eingriffe in das Mikrobiom. Schädliche Gene werden inaktiviert, ohne die Bakterien zu töten, was potenziell schonendere Therapieansätze bietet.
• Weiterführende Forschungen und geplante klinische Studien sollen die Langzeitwirkungen und die therapeutische Wirksamkeit dieser Technologie in der menschlichen Medizin klären.

Bild:  © Vecteezy