Herstellung der neuesten Medikamente – und potenzieller Heilmittel: Gen- und Zelltherapien

Von Abbey Slattery

Gen- und Zelltherapien ebnen den Weg für bahnbrechende Behandlungen und potenzielle Heilmittel für schwere Krankheiten und Leiden, von der spinalen Muskelatrophie bis zur Pompe-Krankheit.

Pionierwissenschaftler auf diesem Gebiet sind in North Carolina zu Hause.

Bei der Forschung von Dr. Jude Samulski an der University of North Carolina in Chapel Hill wurden Adeno-assoziierte Viren zur Verabreichung von Gentherapien eingesetzt. Seine Erkenntnisse führten zu Bamboo Therapeutics, jetzt Teil von Pfizer, Und AskBio, von Bayer übernommen. Dr. Charles Gersbach leitet das Center for Advanced Genomic Technologies der Duke University, dessen CRISPR-Forschung einem halben Dutzend Startups zugrunde liegt. Und Dr. Rodolphe Barrangou von der North Carolina State University verwendet ein anderes CRISPR-Enzym zur Genbearbeitung. Diese Technik liegt der Arbeit von Locus Biosciences zugrunde.

Auf dieser Grundlage haben die Stärken North Carolinas in der biologischen Produktion ganz natürlich einen Cluster zur Herstellung von Gen- und Zelltherapien entstehen lassen, darunter Novartis Gene Therapies, Audentes, ein Unternehmen von Astellas und mehr.

„Gentherapie lindert die zugrunde liegende Ursache genetischer und erworbener Krankheiten. Ziel ist die Behandlung von Krankheiten durch Ersetzen, Inaktivieren oder Einführen von Genen in Zellen – entweder innerhalb des Körpers oder in vivo oder außerhalb des Körpers oder ex vivo“, sagte Jimmy Weirich, Vizepräsident und Standortleiter bei Novartis Gene Therapies, einem globalen Gesundheitsunternehmen mit einer großen Produktionsstätte in Durham. „Jede Zell- und Gentherapie wird auf der Grundlage detaillierter Informationen über die Ursachen der Krankheit eines Patienten entwickelt. Anstatt Symptome zu behandeln, funktioniert Gentherapie, indem sie Zellen auf genetischer Ebene repariert oder verbessert.“

Ziel der Gentherapie ist laut Weirich, eine Krankheit zu stoppen oder ihren Verlauf umzukehren, und nicht nur die Symptome zu lindern. Die Behandlung wird oft nur einmal durchgeführt.

Ziel von Novartis Gene Therapies ist die Entwicklung und Vermarktung von Gentherapien für Patienten und Familien, die an seltenen und lebensbedrohlichen neurologischen genetischen Erkrankungen leiden. Die erste Gentherapie von Novartis gegen spinale Muskelatrophie wurde bereits in den USA, Japan, der Europäischen Union, Israel, Brasilien und Kanada zugelassen.

Diese Behandlung, Zolgensma, das Vorzeigeprodukt des Unternehmens in der Neurowissenschaft, wurde im Mai 2019 in den USA zur Behandlung von Kindern unter zwei Jahren mit SMA zugelassen. Die Behandlung wird als einmalige Infusion verabreicht und hilft, den irreversiblen Verlust von Motoneuronen und das Fortschreiten der Krankheit zu stoppen.

Mit der Entwicklung dieser Behandlung hofft Novartis Gene Therapies, das Leben der an SMA Erkrankten zu verändern.

„Die Gesundheitsbranche im Allgemeinen – und die Gentherapie im Besonderen – ist unglaublich schnelllebig und verändert sich täglich. Sie ist spannend und erfordert Menschen, die Herausforderungen und die für den Erfolg erforderlichen Lösungen anders betrachten möchten“, sagte Weirich. „Letztendlich geht es jedoch um unsere Patienten. Zu wissen, dass wir durch unsere harte Arbeit das Leben eines einzelnen Patienten und seiner Familie verändern können, ist ein unglaubliches Gefühl. Es gibt nicht viele Branchen oder Jobs wie diese.“

Audentes verfolgt einen ähnlichen Schwerpunkt und setzt Gentherapien zur Behandlung lebensbedrohlicher und oft seltener Krankheiten ein. Das in Kalifornien ansässige Unternehmen Audentes, dessen Standort derzeit in Sanford errichtet wird, entwickelt Gentherapien zur Behandlung von Krankheiten wie X-chromosomaler myotubulärer Myopathie, Morbus Pompe, Muskeldystrophie Duchenne und myotone Dystrophie.

Das Unternehmen setzt derzeit seine Pläne zum Bau einer hochmodernen Produktionsanlage für Gentherapien im Wert von $109 Millionen um, in der 200 Mitarbeiter beschäftigt sein werden. Die Ausweitung seiner Präsenz im Dreieck bringt weitere Chancen für die Region und ergänzt das Potenzial der Gentherapien im Allgemeinen.

„Einer der wirklichen Vorteile, die wir bei der Verwendung von DNA als therapeutisches Mittel haben, ist ihre unglaubliche Flexibilität. Sie dient als grundlegende Anleitung, mit der Sie Antikörper, enzymatische Proteine oder RNA-Moleküle mit Ihrer Gentherapie erzeugen können. Sie können diesen sehr grundlegenden Baustein nehmen und ihn so gestalten, dass er praktisch jeden Aspekt der Zellbiologie beeinflussen und verändern und ihn auf eine Weise umlenken und neu ausrichten kann, die unserer Meinung nach für den Patienten von Vorteil ist“, sagte Dr. Mathew Pletcher, Senior Vice President of Research bei Audentes.

„Bei der Gentherapie wird ein gutartiges Virus genommen und von den viralen Elementen befreit, die es dem Virus ermöglichen, sich zu reproduzieren und mehrere Kopien von sich selbst zu erstellen. Wir entfernen diese Elemente und fügen dann die DNA hinzu, die wir in die Zellen einbringen möchten. Wir kapern also etwas, das in der Natur existiert, und verwenden es nun als Vehikel, um therapeutische Gene in die Zellen des Patienten einzuschleusen.“

Bei Erkrankungen wie der Muskeldystrophie Duchenne kann Audentes mithilfe der Gentherapie Eingriffe wie Exon-Skipping durchführen – eine Art RNA-Spleißen, bei dem Zellen so umgeleitet werden, dass sie Mutationen überspringen. Mithilfe dieser Techniken können Wissenschaftler die normale Genfunktion wiederherstellen, indem sie die Mutation entfernen.

Locus Biosciences entwickelt antibakterielle Produkte unter Verwendung von CRISPR-verstärkten Bakteriophagen. Dieses Biotech-Unternehmen aus Morrisville zielt auf bestimmte Bakterien ab und setzt eine Präzisionstherapie zur Behandlung bakterieller Erkrankungen ein, wobei das Mikrobiom der Patienten so wenig wie möglich gestört wird.

„Bakteriophagen waren bisher nicht wirksam genug, um schwere Infektionen zu bekämpfen, da sich Bakterien und Bakteriophagen im Laufe von Milliarden von Jahren zu einer Art Räuber-Beute-Beziehung entwickelt haben – sie befinden sich also in einer Art ökologischem Gleichgewicht. Wir haben dieses Problem gelöst, indem wir die Tötungskraft des Bakteriophagen mithilfe von CRISPR verbessert haben“, sagte Joseph Nixon, Senior Vice President of Business Development bei Locus. „Wir fügen CRISPR-Cas3 hinzu – anstatt die Ziel-DNA wie eine Schere zu zerschneiden, zerfetzt oder zerkaut es sie wie ein Pac-Man. Was wir tun, ist, die CRISPR-Cas3-Konstrukte in den Bakteriophagen einzubringen und so einen dualen Wirkmechanismus zu schaffen, bei dem der Bakteriophage selbst einige der Zielbakterienzellen tötet und CRISPR-Cas3 dann den Rest tötet.“

Durch diese gezielte Behandlung ist Locus in der Lage, Produkte herzustellen, die deutlich wirksamer sind als andere Bakteriophagenprodukte. Die von Locus entwickelten Produkte werden zur Bekämpfung bakterieller Infektionen und Mikrobiomerkrankungen eingesetzt, darunter auch Erkrankungen wie entzündliche Darmerkrankungen und Dickdarmkrebs.

Audentes, Novartis Gene Therapies und Locus entwickeln Gen- und Zelltherapien, die das Leben von Millionen Menschen auf der ganzen Welt verändern und Krankheiten auf bisher nicht mögliche Weise behandeln könnten. Neben den Medikamenten und Behandlungen, die die Unternehmen anbieten, verwenden andere Unternehmen ähnliche Methoden zur Behandlung von Krankheiten wie angeborener Blindheit, Krebs, Diabetes, Stoffwechselstörungen und mehr.

„Audentes ist wirklich einer der Pioniere, die diesen neuen Kurs und einen innovativen Ansatz verfolgen, von dem wir glauben, dass er die gesamte medizinische Landschaft verändern könnte – wie wir ihn bereitstellen und welche Auswirkungen er haben kann“, sagte Pletcher. „Letztendlich stehen wir am Anfang einer wirklich spannenden Transformation in der Medizin, die das Leben der Menschen wirklich verändern wird. Mit einem Kern von Unternehmen wie dem unseren kann das Wachstum in diesem Bereich zu einer Lawine werden, bei der wir alle weiterhin aufeinander aufbauen.“

Nixon fügte hinzu: „Die Lebenshaltungskosten im Triangle sind viel niedriger als in anderen führenden Regionen wie Boston und San Francisco. Diese niedrigeren Kosten ermöglichen es uns, mit dem gleichen Geldbetrag mehr zu erreichen, insbesondere für Unternehmen wie Locus, die wir mit Investorengeldern finanzieren. Und natürlich sind die Programme mit dem NCBiotech Center entscheidend, um das Wachstum und den Erhalt der Biowissenschaftsbranche im Staat zu fördern.“

Da diese Lawine an Möglichkeiten immer mehr an Fahrt gewinnt, benötigen Unternehmen wie diese qualifizierte Arbeitskräfte. Laut Weirich sollte der ideale Kandidat für die Branche über die richtige Ausbildung und Bildung verfügen, aber auch neugierig sein und die Leidenschaft haben, anderen zu helfen.

„In dieser Branche gibt es eine große Bandbreite an Jobs und – noch wichtiger – Karrieremöglichkeiten. Unabhängig von der Rolle des Jobs ist es für alle unsere Mitarbeiter von grundlegender Bedeutung zu wissen, dass die Arbeit, die sie täglich leisten, direkte Auswirkungen auf unsere Fähigkeit hat, lebensrettende Therapien für unsere Patienten zu entwickeln, und im Fall von Zolgensma retten unsere Mitarbeiter buchstäblich das Leben von Neugeborenen“, sagte Weirich. „Vor allem suchen wir nach Menschen, die genauso leidenschaftlich wie wir an der Mission arbeiten, das Leben von Einzelpersonen und Familien zu verbessern, die mit der Herausforderung seltener Krankheiten konfrontiert sind.“

Originalquelle: WRAL-Nachrichten