DNAzyme für eine zukunftsweisende Krebstherapie

Eine neue Therapieoption gegen Krebs – so lautet das Ziel des Projekts „DNAmazing“. Grundlage sind sogenannte DNAzyme, die spezifische RNA-Transkripte zerstören können, z.B. in Krebszellen. Förderung und interdisziplinäre Expertise sollen nun die klinische Umsetzung ermöglichen.

Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) fördert an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) einen neuen, vielversprechenden Therapieansatz gegen Krebs. Das Team um Dr. Manuel Etzkorn will im Projekt „DNAmazing“ auf Grundlage sogenannter DNAzyme zusammen mit Prof. Philipp Lang vom Universitätsklinikum Düsseldorf (UKD) ein sehr zielgenaues Therapeutikum entwickeln und es in einem neu zu gründenden Unternehmen in klinische Studien bringen. Die Fördersumme beträgt 3,2 Millionen Euro für einen Zeitraum von zweieinhalb Jahren.

DNAzyme sollen Krebszellen zerstören

Trotz großer Fortschritte bei der Krebsbehandlungen in den letzten Jahrzehnten sind immer noch viele Krebsformen nicht heilbar. Zudem weisen viele Behandlungsmöglichkeiten starke Nebenwirkungen auf. Auch moderne Therapien sind oft im Hinblick auf unzureichende Selektivität, Stabilität und Aktivität oder schwierige Verabreichungsformen begrenzt.

Hier setzt Etzkorn, Leiter der Heisenberg-Forschungsgruppe „Biophysikalische Chemie komplexer Systeme“ am Institut für Physikalische Biologie der HHU, an. Das neue Projekt „DNAmazing: Zukunftsweisende DNAzyme-Plattform für die Krebstherapie“ wird seit Dezember vom BMFTR gefördert. Etzkorn: „Wir wollen eine neue therapeutische Strategie mithilfe der ‚DNAzyme‘ entwickeln. Sie sollen an viele Zielsysteme anpassbar sein und neue Behandlungswege eröffnen.“

DNAzyme – aus DNA und Enzym – sind hochpräzise, katalytisch aktive DNA-Sequenzen. Sie bestehen aus einem katalytischen Kern mit dem ungewollte RNA-Sequenzen zerstört werden können. Mit rechts und links daran sitzenden Bindearmen können die DNAzyme sehr selektiv RNA-Zielstrukturen binden. Auf diesem Wege können die DNAzyme zum Beispiel sehr selektiv Krebszellen angreifen und zerstören, ohne gesundes Gewebe zu beeinträchtigen.

Hoffnung auf neue Krebstherapie

In vorhergehenden Forschungsarbeiten lernte Etzkorn mit seinem Team, die Wirkungsweise von DNAzymen sehr genau zu verstehen und dabei auch Probleme zu umgehen, die bisher ihren Einsatz behinderten. Im Rahmen des Förderprogramms „GO-Bio next“ soll auf Basis einer etablierten DNAzym-Plattform der beste Kandidat für eine Therapie eines bisher unheilbaren Krebses ausgewählt werden. Dann soll mithilfe der Förderung ein Unternehmen gegründet werden, welches diesen Kandidaten in klinischen Studien testet.

Neben Etzkorn gehört Prof. Philipp Lang, Direktor des Instituts für Molekulare Medizin II am UKD, mir seiner Arbeitsgruppe zum Projektteam. Lang forscht mit in-vitro– und präklinischen Krebsmodellsystemen an der Immunantwort gegen Krebszellen, darunter Krebszellmodifikationen und Immunzellen-basierte Ansätze. „DNAzyme sind eine leistungsfähige Plattformtechnologie, mit der die Immunreaktion gegen Krebszellen potentiell beeinflusst werden kann. Wir erhoffen uns durch die Weiterentwicklung zukünftig eine neue Therapieoption für Krebspatienten“, meint Lang.

Interdisziplinäre Expertise für die klinische Umsetzung

Außerdem am Projekt beteiligt sind die Arbeitsgruppe von Prof. Holger Gohlke (Institut für Pharmazeutische und Medizinische Chemie der HHU), welche Expertise im Bereich von Computersimulationen einbringt, sowie die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stephanie Kath-Schorr (Universität zu Köln) mit ihrer Expertise zu synthetischen DNA-Bausteinen. Ergänzt wird dieser Kreis durch das Berliner Unternehmen Pantherna Therapeutics, das auf Lipidnanopartikel für den klinischen Einsatz spezialisiert ist, sowie das Frankfurter Unternehmen BioSpring, welches auf die Herstellung von Oligonukleotiden spezialisiert ist. Weitere Unterstützung kommt von der Bundesagentur für Sprunginnovationen (SPRIN-D), die die Umsetzung von Ergebnissen aus der Grundlagenforschung mit hohem Translationspotenzial fördert.

„GO-Bio next“ setzt auf dem im Jahr 2005 ins Leben gerufenen Vorgängerprogramm „GO-Bio“ auf, aus dem aus insgesamt 57 geförderten Projekten insgesamt 44 Unternehmensgründungen entstanden. Das BMFTR hat das Förderformat weiterentwickelt: Um den Technologietransfer zu beschleunigen, wurden neue Elemente in Coaching- und Beratungsleistungen integriert, Auswahlrunden finden häufiger statt, und auch ein Direkteinstieg in die zweite Förderphase ist nun möglich.