Sichelzellkrankheit und Beta-Thalassämie: Geneditierungstherapie bei Kindern erfolgreich

Eine neue Studie belegt die Wirksamkeit eines CRISPR/Cas9-basierten Verfahrens bei Kindern mit Thalassämie und Sichelzellkrankheit ab fünf Jahren. Durchgeführt wurde sie unter anderem an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und dem Universitätsklinikum Düsseldorf (UKD).

Im Fokus der aktuellen klinischen Studie standen die Beta-Thalassämie (TDT) und die Sichelzellkrankheit (SCD). Für Erwachsene und Jugendliche ab zwölf Jahren steht seit wenigen Jahren die neuartige Therapie Exa-Cel (exagamglogene autotemcel) zur Verfügung, die auf der präzisen „Genschere“ CRISPR/Cas9 basiert. Da ein frühzeitiger Therapiestart Organschäden und damit Langzeitfolgen beider Erkrankungen verhindern kann, ist der Therapiebedarf gerade bei Kindern besonders hoch.

Bereits 2024 wurde im Rahmen einer Studie, an der auch die Klinik für Kinder-Hämatologie, -Onkologie und Klinische Immunologie am UKD (Direktor: Prof. Arndt Borkhardt) beteiligt war, die Wirksamkeit von Exa-Cel bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen nachgewiesen.

Als eine von nur acht Kliniken weltweit und einzige Einrichtung in Deutschland hat sich diese Klinik nun an der weltweit ersten Studie zum Einsatz einer Geneditierungstherapie bei Kindern beteiligt. Durchgeführt wurde die Studie im Bereich Pädiatrische Stammzelltherapie, geleitet von Prof. Roland Meisel.

Der Wirkmechanismus von Exa-Cel besteht darin, durch eine präzise und stabile genetische Veränderung von patienteneigenen, blutbildenden Stammzellen, die durch Einsatz der Genschere CRISPR/Cas9 erreicht wird, das Programm für die Bildung von fötalem Hämoglobin dauerhaft zu reaktivieren. Das fötale Hämoglobin versorgt Ungeborene im Mutterleib und junge Säuglinge bis zum dritten Lebensmonat perfekt mit Blutsauerstoff. Es wird danach zu Gunsten von adultem Hämoglobin abgeschaltet, das im gesunden Menschen diese Funktion übernimmt.

Wie die Therapie abläuft

Bei Patienten mit Beta-Thalassämie oder Sichelzellkrankheit ist die Bildung von adultem Hämoglobin entweder gar nicht möglich (TDT) oder aber dessen Funktion ist nachhaltig gestört (SCD). Durch die Reaktivierung des fötalen Hämoglobins soll die Bildung normal funktionstüchtiger roter Blutkörperchen und damit die Versorgung mit Blutsauerstoff wieder hergestellt werden.

Um die Therapie durchführen zu können, müssen den Betroffenen zunächst mittels einer Apherese Zellen aus dem Blut entnommen werden, um daraus die körpereigenen blutbildenden Stammzellen zu isolieren. Diese werden dann in einem Speziallabor durch das CRISPR/Cas9-Verfahren so verändert, dass sie wieder fötales Hämoglobin herstellen können.

Bevor die Betroffenen mit diesen nun genetisch veränderten Stammzellen behandelt werden, müssen sie sich im nächsten Schritt einer Chemotherapie unterziehen, um die defekten eigenen Stammzellen im Knochenmark zu zerstören. Bei Therapieerfolg schaffen es die genetisch veränderten Stammzellen dann, fötales Hämoglobin herzustellen und die Versorgung mit Blutsauerstoff dauerhaft sicherzustellen.

Beeindruckende Ergebnisse

Insgesamt wurden 15 Kinder mit Beta-Thalassämie und 11 Kinder mit SCD im Alter von fünf bis elf Jahren in die Studie eingeschlossen, mit beeindruckenden Ergebnissen: Eine erste Evaluation im Median 16 Monaten nach der Therapie zeigte nun eine Unabhängigkeit von Transfusionen bei allen behandelten Kindern mit TDT und ein völliges Verschwinden aller krisenhaften Schmerzepisoden bei allen Kindern mit SCD, die in die aktuelle Zwischenanalyse einbezogen werden konnten.

„Wir wissen über beide Erkrankungen, dass eine möglichst frühzeitige Therapie optimal ist, um bereits früh im Leben eintretende und im weiteren Verlauf oft irreversible Schäden im Körper zu verhindern“, erläutert Meisel. „Umso mehr freuen wir uns, dass die aktuelle Publikation das kurative Potenzial dieses völlig neuartigen Therapieverfahrens bei Kindern ab fünf Jahren zeigt.“

Bevor Exa-Cel zum Routineeinsatz auch bei Kindern verfügbar sein wird, muss noch das reguläre Zulassungsverfahren durchlaufen werden. Zudem werden alle mit Exa-Cel behandelten Kinder in eine Follow-up-Studie aufgenommen, die den langfristigen Therapieerfolg untersuchen soll. Diese 15-jährige Nachbeobachtung wird wichtige Daten zur langfristigen Wirksamkeit und Sicherheit sammeln.

Nächste Schritte zielen darauf ab, die Chemotherapie, mit der die patienteneigenen Stammzellen zerstört werden, die aber schwere und in seltenen Fällen auch lebensbedrohliche Nebenwirkungen hervorrufen kann, durch besser verträgliche, aber gleichsam effiziente Alternativen zu ersetzen. Entsprechende Ansätze werden bereits intensiv untersucht und erste klinische Studien hierzu stehen in den Startlöchern.