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'MEDIA and NEWS 2002' a collection of Gene Therapy-related news updated January 7, 2003 |
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'MEDIA and NEWS 2002' a collection of Gene Therapy-related news updated January 7, 2003 |
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Catalogue of Entries 2002
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Date |
Source |
Contents |
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November 22, 2002 |
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November 21, 2002 |
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November 20, 2002 |
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October 31, 2002 |
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October 21, 2002 |
Step closer to gene therapy for cystic fibrosis |
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October 21, 2002 |
Gentherapie heilt Maus von Mukoviszidose |
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October 20, 2002 |
Fantastische Heilung, ohne Gewaehr Daempfer fuer die Gentherapie: Ein behandeltes Kind erkrankte an einer Leukaemie |
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October 16, 2002 |
Pitt researchers use gene therapy to treat cancer pain |
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October 14, 2002 |
Pitt researchers say gene therapy may relieve cancer pain |
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October 14. 2002 |
Purdue Corrals New Trojan Horse To Replace Wayward Genes In Mice |
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October 14, 2002 |
Stanford researchers develop gene therapy technique that sharply cuts risks |
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October 13, 2002 |
Safer gene therapy developed |
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October 11, 2002 |
Subtle gene therapy tackles blood disorder |
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October 11, 2002 |
Parkinson's patients look to gene therapy |
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October 11, 2002 |
Gene Therapy Success In The Laboratory Buoys Hope For Parkinson's Disease |
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October 10, 2002 |
Klinische Studie: Gentherapie gegen Parkinson |
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October 10, 2002 |
Doctors to Start Gene Therapy in Parkinson's Patients |
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October 10, 2002 |
Gene therapy for Parkinson's |
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October 10, 2002 |
Parkinson's gene therapy trial to start |
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October 4, 2002 |
Tests of Targeted Genetics therapy against cystic fibrosis are encouraging |
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September 25, 2002 |
Laenger wirksame Gentherapie Ein neuer Hybrid-Vektor soll die stabile Expression der DNA ermoeglichen |
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September 25, 2002 |
Heilung ueber die Lunge. Zielorgan fuer Gentherapien? |
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September 23, 2002 |
Gentherapie: Verschiedene Diskursebenen erschweren die Kommunikation. Die Rote und Gruene Gentechnik rufen ambivalente Reaktionen hervor. Woher stammt die Skepsis der einen und die Segensversprechungen der anderen? |
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September 20, 2002 |
Stanford Researchers Devise Novel Gene Therapy Technique |
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September 17, 2002 |
Gene therapy reverses muscular dystrophy in animal model |
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September 13, 2002 |
Unispital Zuerich rueckt Herzzentrum ins Rampenlicht Ballonkatheter - bahnbrechende Erfindung vor 25 Jahren |
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September 12, 2002 |
Gentherapie fuer Herzpatienten |
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September 11, 2002 |
Gentherapie soll Herzschrittmacher ersetzen |
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September 5, 2002 |
Heilende Gene gegen Rheuma |
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July 19, 2002 |
Gentherapie - Fremdgene in Zellen geschleust |
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March 5, 2002 |
Sein Herz in ihrer Hand |
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March 5, 2002 |
Gentherapie hilft bei Angina pectoris |
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February 21, 2002 |
Heilen mit feinem Korn |
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February 20, 2002 |
Gentherapie - enttaeuschte Hoffnung |
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January 31, 2002 |
Gene fuer Olympia |
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January 27, 2002 |
Université Genève: Un espoir dans la lutte contre les maladies neurodégénératives |
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January 25, 2002 |
Zellen aus dem Knochenmark koennen sich fast endlos teilen |
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January 4, 2002 |
Nabelschnur-Blut: in der Medizin breit einsetzbar Heilung aus der Nabelschnur |
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January 7, 2002 |
Fremdes Gen in Samenprobe |
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January 2, 2002 |
Gentherapie: Kampf gegen defekte Gene |
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December 20, 2001 |
Meilensteine der Wissenschaft |
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SonntagsZeitung, December 20, 2001 |
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Meilensteine der Wissenschaft
Zehn Themen, die die Forschung im vergangenen Jahr bewegt haben.
Hitparade der SonntagsZeitung
VON MICHAEL HAGMANN, CLAUDIA NIENTIT UND NIK WALTER
1 Embryonale Stammzellen Kaum ein Wissenschaftsthema hat 2001 hoehere Wellen geschlagen als die ethisch heiklen «embryonalen Stammzellen» (ES-Zellen). Im August hat USPraesident Bush entschieden, Forschung an bestehenden ES-Zellen staatlich zu foerdern, bis dahin war dies in den USA nur an privaten Institutionen moeglich. Im September hat der Schweizerische Nationalfonds - teilweise - nachgezogen: Er hat ein Foerdergesuch bewilligt, fuer das ES-Zellen aus dem Ausland importiert werden sollen. Die Herstellung derselben aus ueberzaehligen Embryonen bleibt hier zu Lande aber auch kuenftig verboten.
2 Geburt der Erde Eine Flut neuer Erkenntnisse ueber die Geburt und die Babyjahre unseres Planeten stellen die Entstehungsgeschichte der Erde auf den Kopf. So konnten Forscher der ETH Zuerich und zweier US-Universitaeten zeigen, dass vor rund 4,5 Milliarden Jahren der kleine Schwesterplanet Theia die Erde rammte und aus dieser Kollision das Gespann Erde-Mond entstand. Andere Geowissenschaftler fanden, dass die Erde nach dem PlanetenCrash schneller abkuehlte als bislang vermutet - und dass sich daher auch das Leben frueher entwickeln konnte.
3 Krebs-Wundermittel Glivec Das dieses Jahr zugelassene Krebsmedikament Glivec von Novartis kann bei 90 Prozent aller Patienten, die an chronisch myeloischer Leukaemie litten, das Blutbild normalisieren. Glivec wurde so massgeschneidert, dass es spezifisch gegen ein ueberaktives Eiweiss wirkt, das die unkontrollierte Produktion von weissen Blutzellen verursacht. Damit ist Glivec das erste Medikament mit einem klar definierten molekularen Angriffsziel und hat so viel geringere Nebenwirkungen als herkoemmliche Chemotherapeutika.
4 Bergung der Kursk Die Bergung der «Kurst» im Oktober war eine technische Meisterleistung. Mehr als ein Jahr lag das russische Hightech-U-Boot in 100 Meter Tiefe auf dem Grund der Barentssee. Mit an Bord: 22 Cruise-Missile-Raketen und zwei Nuklearreaktoren. Fuer die Bergung bohrten Taucher 26 Loecher in den Rumpf, um die «Kurst» mit Hilfe von 26 Stahlseilbuendeln zu heben. Das Unterfangen glueckte, die «Kurst» konnte in ein Trockendock im Hafen von Murmansk gehievt werden.
5 Gentech-Mais Bei gentechnisch veraenderten Pflanzen sehen viele Menschen rot. Eine Reihe von Freisetzungsstudien aus den USA hat dieses Jahr teilweise Entwarnung gegeben: Der Monarch-Schmetterling und andere Falter naehmen durch Pollen von Gentech-Mais, der sein eigenes Insektizid produziert, kaum Schaden. Andererseits fanden mexikanische Forscher kurz darauf im Erbgut einheimischer Maissorten Spuren von Gentech-Mais - obwohl dessen Anbau im Mutterland des Mais verboten ist.
6 Urzeitliche Handwerker und Maler Mehrere Funde bringen das Bild vom primitiven Steinzeitmenschen ins Wanken. In Suedafrika fanden Archaeologen sorgfaeltig gefertigte Knochen- und Steinwerkzeuge, die unsere Ahnen vor rund 70 000 Jahren hergestellt hatten. Sie sind damit beinahe doppelt so alt wie die aeltesten bisher gefundenen Urwerkzeuge. Auch die spektakulaeren Malereien in der Chauvet-Hoehle in Suedfrankreich sind um die 30 000 Jahre alt - und damit ueber 10 000 Jahre aelter als die beruehmten Kunstwerke von Lascaux, der «Sixtinischen Kapelle der Steinzeit.»
7 Klon-Fantasien Als Dottore Severino Antinori Anfang Jahr posaunte, er wuerde innert zwei Jahren Menschen klonen, loeste er, nebst Hohn und Spott, blankes Entsetzen aus. Nur ein paar geltungssuechtige Reproduktionsmediziner sowie die Klon-Sekte der RaëIianer unterstuetzten seine Vision. Derweil warnen besonnene Forscher vor gravierenden Missbildungen. Ende November klonten dann US-Forscher den ersten menschlichen Embryo - allerdings «nur», um daraus ES-Zellen zu ernten. Auch dieses Vorpreschen wurde von der Weltoeffentlichkeit wenig goutiert.
8 Segway Human Transporter Kaum je hat eine Erfindung schon im Voraus fuer so viel Wirbel gesorgt wie Dean Kamens «Segway Human Transporter». In Hunderten von Presseartikeln spekulierten Journalisten (auch in der SONNTAGSZEITUNG) ueber das Gefaehrt. Anfang Dezember praesentierte Kamen dann den zweiraedrigen Roller, der nur durch Veraenderung der Balance zum Fahren gebracht wird. Ob der Segway tatsaechlich den Stadtverkehr revolutionieren wird, muss sich indes erst zeigen.
09 Raumstation ISS Die erst zu einem Bruchteil fertig gestellte, aber bereits seit einem Jahr permanent bewohnte Internationale Raumstation ISS laeuft finanziell aus dem Ruder. Statt der geplanten 17,4 Milliarden Dollar wird der Bau mehr als 30 Milliarden Dollar verschlingen. Eine unabhaengige US-Expertengruppe geht denn auch mit dem ISS-Management hart ins Gericht und fordert strengere Kontrollen und nur noch vier anstatt sechs Fluege pro Jahr zur ISS.
10 Lipobay Nach mehreren Todesfaellen in den USA sah sich der Pharmahersteller Bayer im August gezwungen, das Blutfett senkende Medikament Lipobay vom Markt zu nehmen. Zunaechst versuchte Bayer den Kassenschlager zu retten, indem es die empfohlene Dosis nach unten korrigierte. Da trotz dieser Korrektur die Todesserie nicht abriss, blieb Bayer keine andere Wahl als der freiwillige Rueckzug.
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FAZ, January 2, 2002 |
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Gentherapie: Kampf gegen defekte Gene. Schonendes Verfahren
Schonendes Verfahren bei Maeusen getestet
Mit einer neuartigen Gentherapie, die die natuerliche Aktivitaet des defekten Gens unversehrt laeßt, hoffen die Forscher bei der Behandlung von Erbleiden Fortschritte zu erzielen. Waehrend man bei Gentherapien bislang versucht hat, dem defekten Gen ein normales Gen zur Seite zu stellen, haben Forscher um John Engelhardt von der University of Iowa den Fehler auf der Ebene der Boten-RNS korrigiert. Die RNS-Kopien eines Gens werden im Zellkern durch das sogenannte Spleißen zunaechst noch auf die richtige Laenge gebracht. Beim Spleißen werden die nicht in Protein uebertragenen und als Introns bezeichneten Abschnitte, die zwischen den kodierenden Exons liegen, herausgeschnitten. Ende und Anfang der beiden ein Intron einrahmenden Exons werden praezise miteinander verknuepft.
Die amerikanischen Forscher haben den Spleißapparat mit einem gentechnischen Trick dazu gebracht, nicht wie gewohnt zwei Exons ein und derselben RNS miteinander zu verknuepfen, sondern die Exons zweier verschiedener Boten-RNS-Molekuele. Sie erprobten ihr Verfahren an Zellen von Patienten mit dem erblichen Lungenleiden Mukoviszidose (cystische Fibrose), bei denen der Austausch von Chlorid gestoert ist, weil der Regulator des Chloridflusses, CFTR, defekt ist. Sie konstruierten eine verkuerzte Form des normalen CFTR-Gens und befoerderten es mit Hilfe von Adenoviren in den Zellkern. Der Spleißapparat ließ sich taeuschen und verknuepfte das korrekte Exon der Boten-RNA vom Mini-Gen mit dein hinteren (fehlerfreien) Teil des zellulaeren CFTR-Gens.
Wie die Forscher in der Januar-Ausgabe der Zeitschrift Nature Biotechnology" (Bd. 20, S. 47) berichten, entstanden in recht ansehnlicher Menge voellig korrekte Baten-RNS-Molekuele vom CFTR-Gen. Sie koennten ausreichen, den genetischen Defekt physiologisch zu beheben. Ein großer Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß das physiologische Aktivitaetsmuster der Boten-RNS erhaltenbleibt. Doch bis das bislang nur bei Maeusen getestete Verfahren auch beim Menschen anzuwenden ist, sind noch viele Fragen zur Effektivitaet, Praezision und Dauerhaftigkeit zu klaeren. BARBARA HOBOM
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FAZ, January 7, 2002 |
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Fremdes Gen in Samenprobe
Unbeabsichtigte Verschleppung durch Gentherapie
BARBARA HOBOM
Bei einem Patienten, der sich einer Gentherapie unterzogen hatte, entdeckten Wissenschaftler der Stanford-Universitaet bei Kontrolluntersuchungen Spuren des als Gentaxi verwendeten Virus in der Samenfluessigkeit. Bei Tierexperimenten hatte man schon frueher Hinweise dafuer gefunden, daß im Verlauf von Gentherapien gelegentlich fremdes Erbmaterial in das Hoden- beziehungsweise Eierstockgewebe gelangt. Vorsichtshalber hatten die amerikanischen Behoerden daher gefordert, daß man bei maennlichen Patienten nach einer Gentherapie ueber einen laengeren Zeitraum in der Samenfluessigkeit nach entsprechendem Erbmaterial fahnden muß - wenn diese bei Tieren mit einem Virustransfer verbunden war.
Der auffaellige Patient litt an einer angeborenen Gerinnungsstoerung, die man durch die Uebertragung eines gesunden Faktor-IX-Gens zu lindern versuchte. Die fuer das verwendete Gentaxi charakteristischen Virussequenzen ließen sich bei dem Patienten sieben Wochen lang in der Samenfluessigkeit nachweisen. Wie die Zeitschrift "Nature" (Bd. 414, S. 677) berichtet, haben genauere Analysen indes ergeben, daß sich das fremde Erbmaterial offenbar nicht in den Spermien selbst einnistete. Jedenfalls fand man die Virussequenzen nicht direkt in den Samenzellen, wenn man die Spermien von den uebrigen in der Samenfluessigkeit enthaltenen Zellen, etwa weißen Blutzellen, abtrennte.Die Experten hatten das Risiko, daß gentherapeutisch behandelte Patienten unbeabsichtigt fremdes Erbmaterial an ihre Nachkommen weitergeben koennten, fuer eher gering. Maennliche Patienten werden grundsaetzlich dazu angehalten, Kondome zu verwenden. Außerdem besteht in Amerika schon laenger die Verpflichtung, daß Gentherapiestudien mit besonders vielseitigen Gentaxis an unfruchtbaren Maennern erprobt werden. Ausgenommen sind schwerkranke Patienten, fuer die es keine andere Behandlungsmoeglichkeiten mehr gibt.
Die Food and Drug Administration hat die Studie, an der sich der jetzt auffaellig gewordene Patient beteiligte, nicht abgebrochen. Sie verlangt nun aber, daß vor einer weiteren Behandlungsrunde der Samen der beteiligten Maenner mindestens drei Monate lang voellig frei von Spuren fremden Erbmaterials sein muß. Diese Spanne entspricht der Reifezeit der Spermien. Die verantwortlichen Forscher haben sich außerdem entschlossen, die an der Studie beteiligten Maenner nun nach und nach zu behandeln. Dieses Vorgehen verlaengert die Erprobungszeit zwar um rund fuenf Jahre, doch sie versprechen sich davon groeßtmoegliche Klarheit ueber einen eventuellen Transfer fremder Gene in Samenzellen und eine Minimierung des Risikos, daß ihre Patienten unbeabsichtigt fremde Gene an ihre Nachkommen weitergeben.
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Oberwiggertaler, January 4, 2002 |
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Nabelschnur-Blut: in der Medizin breit einsetzbar Heilung aus der Nabelschnur
Die Nabelschnur versorgt den Embryo im Bauch der Mutter mit allem
Lebensnotwendigen. Nach der Geburt wird sie nicht mehr gebraucht.
Dabei koennte dieser «Abfall» Leben retten: Das
Nabelschnur-Blut ist reich an Blut-Stammzellen, die zur Behandlung
von Krebs oder Erbkrankheiten verwendet werden koennten. Das erste
Pilotprojekt fuer den Aufbau einer schweizerischen
Nabelschur-Blutbank wurde vor kurzem in Basel gestartet.
Wolfgang Holzgreve freut sich: Anfangs dieses Jahres hat Bundesraetin
Ruth Dreifuss 15 Millionen Franken fuer ein nationales
Forschungsprogramm zur Transplantationsmedizin freigegeben. Damit
erhalten Holzgreve, Chefarzt der Basler Frauenklinik, Alois Gratwohl,
Chefarzt der Haematologie am Basler Universitaetsspital, und die
anderen Mitantragsteller gruenes Licht fuer den Aufbau einer
Nabelschnur-Blutbank. Heute lagern in Basel zwar erst 70
Blutkonserven. In zwei Jahren soll die Bank aber 3000 Ampullen
umfassen. Dieses Blut, so Holzgreve, laesst sich als Heilmittel bei
ganz verschiedenen Krankheiten einsetzen: nach Chemotherapien bei
Leukaemien oder Tumoren sowie bei einer ganzen Reihe von
Erbkrankheiten. Bei verschiedenen Formen der Blutarmut und vererbten
Stoffwechsel- krankheiten versprechen sich :die Mediziner vom
Nabelschur-Blut, dereinst sogar vollstaendige Heilung.
Grosses Potenzial Doch was macht diesen Saft so verheissungsvoll? Es
sind vor allem die sogenannten Blutstammzellen, die im
Nabelschnur-Blut noch in grosser Zahl enthalten sind. Bei Erwachsenen
sitzen diese besonderen Zellen hauptsaechlich im Knochenmark.
Stammzellen teilen sich laufend. Die so entstandenen Tochterzellen
entwickeln sich zu neuen roten Blutkoerperchen; Blutplaettchen oder
weissen Blutkoerperchen, welche fuer die Koerperabwehr zustaendig
sind.Stammzellen bilden damit das Reservoir zur staendigen
Auffrischung unseres Bluts und Immunsystems. Und diese ist sehr
wichtig: Alte oderdefekte Blutzellen muessen ersetzt werden.
Die Uebertragung von Blutstammzellen ist in der Medizinweit
verbreitet: Gewisse Formen von Blutkrebs und Erbkrankheiten, die
diese wichtigen Zellen im Knochenmark befallen, werden mit
Stammzellen behandelt. Stammzellen werden bislang ueberwiegend aus
gespendetem Knochenmark. gewonnen und in die Blutbahn des Patienten
gespritzt. Sie koennen in der Folge in Knochen eindringen, sich dort
einnisten und die Blutbildeng regenerieren. Weltweit finden jaehrlich
rund 20 000 solche Knochenmark-Transplantationen statt.
«Stammzellen werden weltweit immer haeufiger eingesetzt, sogar
bei Hochdosis-Therapien in der Krebsbehandlung»; sagt Holzgreve.
Denn bei diesen Behandlungen sterben die blutbildenden Stammzellen ab
und muessen ersetzt werden. In Zukunft sollen die heilenden
Stammzellen nicht mehr nur von gespendetem Knochenmark herruehren:
Als Alternative zur Knochenmark-Transplantation hat die Transfusion
von Nabeischnur-Blut ein enormes Potenzial. Die Forscher moechten
einen weltweiten Blutpool aufbauen, der das Knochenmark-Spendernetz
ergaenzen und besonders bei Leukaemien eingesetzt werden soll.
Dabei steht die Therapie mit Blut aus der Nabelschnur erst am Anfang:
Vor zehn Jahren haben franzoesische Aerzte das erste Mal
Nabelschnurblut uebertragen. Seitdem wurden weltweit rund 1500
Nabelschnurbluttransfusionen vorgenommen. Etwa zwei Drittel der
Patienten waren von Leukaemien oder anderen Blutkrankheiten
betroffen, die uebrigen litten an angeborenen Stoerungen oder
Knochenmarkversagen. Die bisherigen Erfahrungen sind ermutigend: Bei
85 Prozent der Transplantationen wuchsen die uebertragenen Zellen
erfolgreich an, teilweise trotz schlechter Voraussetzungen.
Vorteile gegenueber der Knochenmarkspende In der Schweiz wurde in
Genf zum ersten Mal 1998 eine solche Transfusion vorgenommen.
«Dabei hat die Verwendung von Nabelschnur-Blut als Quelle von
Blutstamtzellen gegenueber dem Knochenmark mehrere Vorteile»,
sagt Wolfgang Holzgreve. Die Zahl der potentiellen Spender ist gross,
sie umfasst auch kleine Bevoelkerungsgruppen mit einem seltenen
immunologischen Profil. Zwar gibt es heute ein globales Register mit
potentiellen Knochenmarkspendern, doch nur fuer jeden dritten
Patienten findet sich rechtzeitig ein geeigneter Spender. Bei den
andern verhindern immunologische Unvertraeglichkeiten eine
ervolgversprechende Transplantation.
Im Gegensatz zu Knochenmarkspenden lassen sich die Stammzellen aus
der Nabelschnur relativ einfach gewinnen (vgl. Grafik): Nachdem das
Neugeborene abgenabelt ist; wird das losgeloeste Ende der NabelSchnur
wie bei einer herkoemmlichen Blutspende mit einer Hohlnadel
angezapft. Etwa ein Deziliter Blut fliesst aus der Nabelschnur-Vene
in einen sterilen Beutel. Ein wertvoller Saft, der bislang zusammen
mit Nabelschnur und dem Mutterkuchen zumeist ungenutzt verbrannt
wurde. Die Nabelschnur-Blutspende stoert den Geburtsablauf nicht;
Mutter und Kind tragen keinerlei Risiko. Laboranten testen
anschliessend das Blut auf Bakterien und Viren und frieren es in
fluessigem Stickstoff bis zur Anwendung ein.
Die Uebertragung von Nabelschnur-Stammzellen ruft zudem geringere
Abstossungsreaktionen beim Patienten hervor als die
Knochenmarktransplantation. Spender und Empfaenger brauchen
immunologisch nicht so exakt zusammenzupassen wie bei herkoemmlichen
Transplantationen. Denn die Immunmerkmale der Stammzellen und die
Abwehrstoffe des Embryos sind noch nicht voll entwickelt.
Das Nabelschnur-Blut hat indes auch Nachteile: Da es nur in geringen
Mengen anfaellt,reichen die Stammzellen nur knapp aus, um bei
Erwachsenen die fehlenden Stammzelten zu ersetzen.Derzeit wird auch
erforscht, ob sich die Blutstammzellen im Labor vermehren lassen
etwas, was bei Knochenmarkzellen bisher nicht moeglich war. Die
neuesten Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Zellen aus dem
Nabelschnur-Blut tatsaechlich ein groesseres Vermehrungspotenzial
entwickeln.
Trotz dieser Einschraenkungen sind die Forschenden von den
Vorteilen
Bluttest bei Babys
RUTH v. BLARER Seit gut drei Jahrzehnten werden in der Schweiz
routinemaessig Neugeborene auf vier erbliche und eine erworbene
Krankheit getestet. Dank dieses Screenings konnten schwere
Behinderungen bei rund 1400 Kindern verhindert werden.
Ein Piks und ein paar aufgefangene Blutstropfen aus der winzigen
Ferse von Neugeborenen kann entscheidend sein fuer die zukuenftige
Entwicklung der Kinder. Mittels Blutuntersuchungen lassen sich
naemlich wichtige, vererbbare Stoff wechselstoerungen in den ersten
Lebenstagen erkennen, die ohne Behandlung zu schweren koerperlichen
und geistigen Entwicklungsstoerungen fuehren koennen.
Angefangen hatte es 1965 mit einer kleinen, vom Kinderspital in
Zuerich angeregten Pilotstudie. Die Ergebnisse waren so ermutigend,
dass sich laufend mehr Geburtsabteilungen den Untersuchungen
anschlossen. «Seit 197I erfassen wir praktisch alle Geburten in
der Schweiz, auch die Hausgebarten», erklaert Professor Beat
Steinmann, Leiter der Abteilung fuer Stoffwechsel- und
Molekularkrankheiten an der Zuercher Universitaets-Kinderklinik.
Nachdem die frisch gebackenen Eltern ueber den Test aufgeklaert
worden sind, wird den Neugeborenen innerhalb von 72 bis 96 Stunden
nach der Geburt eine Blutprobe entnommen und diese anschliessend zur
Begutachtung verschickt. Im Zentrallabor des Schweizerischen Roten
Kreuzes in Bern und an der Zuercher Universitaets-Kinderklinik werden
die Proben untersucht.
Viel Leid erspart Bei den fuenf Krankheiten, nach denen gesucht wird,
handelt es sich um schwer wiegende Stoerungen, die aber mit
medikamentoeser Behandlung oder Diaet beherrschbar sind und den
betroffenen Kindern eine gesunde Entwicklung und ein praktisch
normales Leben ermoeglichen. Es sind dies die Phenylketonurie, die
Galaktosaemie, die kongenitale Hypothyreose, das androgenitale
Syndrom und der Biotin-Mangel.
Im Jahr 1998 wurden in der Schweiz und im Fuerstenturm Liechtenstein
80693 Neugeborene routinemaessig auf diese fuenf Krankheiten
untersucht. Dabei wurden rund 50 behandlungsbeduerftige Faelle
entdeckt. Seit der Einfuehrung des Screenings, 1965 bis 1998, waren
es rund 1400 Kinder, denen damit ein Leben mit schweren Behinderungen
erspart blieb. Eltern, deren Kinder von diesen
Stoffwechselkrankheiten betroffen sind, werden ueber die
Screeningresultaten sofort informiert und erhalten Beratung und
Unterstuetzung von speziell ausgebildeten Fachpersonen.
Beat Steinmann betont, dieses Screening auf Stoffwechselkrankheiten
sei eine klassische Vorsorgeuntersuchung: «Sie spart viel Leid
und ist einfach und billig durchzufuehren - sie kostet rund dreissig
Franken. Obwohl es sich dabei lediglich um eine aerztiche Empfehlung
handelt, wird sie von allen Beteiligten, Eltern, Hebammen, Aerzten,
akzeptiert.»
Dank Screenings konnte 1400 Kindern ein Leben mit schwerer Behinderung erspart werden.
Als Alternative zur Knochenmark Transplantation hat die Transfusion von Nabelschnur-Blut ein enormes Potenzial
von Joerg Schmill
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Handelsblatt, January 25, 2002 |
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Zellen aus dem Knochenmark koennen sich fast endlos teilen
US-Forscher isolieren neuen Stammzelltyp.
Amerikanische Forscher haben ein Verfahren entwickelt, mit dem Zellen aus dem Knochenmark gezuechtet werden koennen, die sich wie embryonale Stammzeilen verhalten, berichtet das Forschungsmagazin New Scientist. Der Erfolg der Forscher koennte die Stammzellforschung grundlegend beeinflussen.
hsn DUeSSELDORF. Die amerikanische Gentechnikerin Catherine Verfaillie hat eine Methode entwickelt, mit der unter speziellen Wachstumsbedingungen so genannte "multipotente adulte Vorlaeuferzellen (MAPCs)" gezuechtet werden koennen. Diese MAPCs besitzen wie embryonale Stammzellen die Faehigkeit, dass sie sich beinahe endlos teilen koennen. Im Gegensatz dazu ist die Vermehrbarkeit von so genannten adulten Stammzellen -- teilungsfaehige Zellen im Blut oder Gehirn - limitiert und ihre Lebensdauer somit begrenzt.
Das Zuechten der MAPCs gelang aus Knochenmarksproben von Maeusen, Ratten und Menschen. Verfaillie kultivierte zwei Jahre lang mehrere MAPCs-Zelllinien, ohne dass diese Zellen alterten. Diese Zellen ließen sich unbegrenzt vermehren und wie embryonale Stammzellen in Muskel-,Knochen- oder Nervenzellen umwandeln. Nachkommen einzelner MAPCs, die in fruehe Maeuseembryonen uebertragen wurden, waren in saemtlichen Gewebetypen des erwachsenen Tieres nachweisbar.
Unter geeigneten Bedingungen, so die Hoffnung der Forscher, koennten MAPCs zu Muskeln, Knochen und Knorpeln sowie zu verschieden Typen von Nervenzellen und anderen Geweben differenzieren, um anschließend wieder implantiert zu werden.
Bisher glaubte man, nur Stammzellen aus dem fruehen Embryo seien in der Lage, sich in saemtliche Zelltypen des Koerpers zu entwickeln. Die aus erwachsenen Menschen gewonnenen, so genannten adulten Stammzellen dagegen zeigten nur ein eingeschraenktes Entwicklungspotenzial. New Scientist will zwei Patentschriften eingesehen haben, die belegen sollen, dass das amerikanische Forscherteam umfangreiche Experimente durchgefuehrt hat.
Neben den Wissenschaftlern an der Universitaet von Minnesota will auch das Biotech-Unternehmen MorphoGen in Kalifornien entsprechende Stammzellen aus der menschlichen Haut, den Muskeln und dem Knochenmark isoliert haben. Das Unternehmen hatte dies bislang nur nicht publiziert.
Einen bedeutenden Unterschied zwischen MAPC und embryonalen Stammzellen gibt es allerdings. MAPCs koennen nicht zu Krebszellen entarten, womit sie als Ausgangsmaterial fuer Zell- und Gewebszuechtungen an Bedeutung gewinnen. Noch ungeklaert ist die Frage, ob die aus den MAPCs entstehenden Nerven- oder Muskelzellen auch funktionstuechtig sind. "Denn bislang wurden die MAPCs nur mit Hilfe von Proteinmarkern nachgewiesen", erlaeutert Ulrich Martin, Stammzellforscher an Uni Hannover. Dazu seien allerdings noch umfangreiche Forschungen noetig. Neil Theise von der New York University Medical School bezweifelt sogar, dass die MAPCs bereits im Knochenmark vorliegen und nur noch herausgefischt werden muessen. "Ich glaube, dass Catherine eine Methode gefunden hat, solche Zellen zu erzeugen", sagt Theise. Aber selbst wenn die MAPCs erst in der Kulturschale aus anderen Zellen entstehen; Fuer die Anwendungsmoeglichkeiten wuerde das keinen Unterschied machen.
Die Ergebnisse der amerikanischen Forscher muessen nun noch von anderen Wissenschaftlern bestaetigt werden. "Ob die MAPCs tatsaechlich embryonalen Stammzellen gleichgesetzt werden koennen, wird man erst in einigen Jahren entscheiden koennen", sagt Ulrich Martin. Der Stammzellforscher aus Hannover befuerchtet, dass die jetzt publizierten Ergebnisse die momentane Diskussion ueber den Export von embryonalen Stammzellen beeinflussen koennten. "Serioes waere das nicht", so Martin, denn noch sei nicht sicher, ob MAPCs fuer die klinische Anwendung brauchbar seien.
HANDELSBLATT, 25.1.2002
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SDA, January 27, 2002 |
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Université Genève: Un espoir dans la lutte contre les maladies neurodégénératives
Genève (ats) Le professeur Ann C. Kato, de l'UniversitÈ de GenËve, vient de mettre en lumiËre le rÙle de protÈines dans la rÈgÈnÈrescence des neurones moteurs, cibles privilÈgiÈes de la maladie de Charcot. Ces rÈsultats sont publiÈs dans la revue "Nature Cell Biology".
Les maladies neurodÈgÈnÈratives, qui touchent surtout les gens de plus de 50 ans, sont toutes associÈes au dÈclin d'un certain type de cellules neuronales, explique dimanche l'UniversitÈ de GenËve. Dans ses recherches, le professeur Kato s'est intÈressÈ au cas de la sclÈrose latÈrale amyotropique ou maladie de Charcot.
Depuis plus de trois ans, l'objectif des expÈriences du professeur Kato et de son Èquipe consiste ý essayer de comprendre pourquoi ces neurones meurent et ý Ètudier conjointement les voies intracellulaires et molÈculaires qui peuvent empÍcher leur dÈgÈnÈrÈrescence.
C'est en cherchant à prolonger la survie de ces cellules neuronales que le professeur Kato vient de dÈcouvrir, presque par hasard, que la prÈsence de protÈines de la famille IAP (Inhibitors of Apoptosis Protein) permet d'empÍcher la mort des neurones moteurs. Cette dÈcouverte offre des perspectives thÈrapeutiques prometteuses.
(SDA - cd nt/su/4/ge for sozm/020127 1000)
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Facts, January 31, 2002 |
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Gene fuer Olympia
Forscher entdecken die Gene fuer Hoechstleistungen. Fuer
Dopingfahnder ein Graus. Bald koennten Trainer ihre
Champions durch Gendoping frisieren.
Eero Maentyrant sieht nicht aus wie ein geborener Champion. Mit nur 1 Meter 68 Koerpergroesse musste der finnische Langlaeufer zu den allermeisten Konkurrenten aufschauen. Trotzdem haengte der Zwerg sie alle ab: 1962 wurde der heute 62-jaehrige Weltmeister, und 1964 holte er sich zwei Goldmedaillen an den Olympischen Spielen in Innsbruck.
Drei Jahrzehnte spaeter lueften Forscher das Geheimnis von Maentyrantas Erfolg: Er traegt ein Gewinner-Gen. Dank einer seltenen Mutation sind bei ihm die Andockstellen fuer das Hormon Erythropoetin (Epo) veraendert. Epo regt die Herstellung von roten Blutkoerperchen an und gelangte als gespritztes Dopingmittel zu zweifelhaftem Ruhm. So kann der Koerper des Finnen viel mehr rote Blutkoerperchen erzeugen, die seine Muskeln auch dann noch mit Sauerstoff versorgen, wenn die seiner Gegner laengst schmerzhaft den Dienst versagen.
Auch wenn Power-Mutationen wie bei Maentyranta selten sind - die Faehigkeit, Hoechstleistungen zu vollbringen, verdanken Spitzensportler zu einem beachtlichen Teil ihrer Genausstattung. Gerade an der Weltspitze, wo es um Hundertstelsekunden geht, kann der kleinste anatomische Vorteil zwischen Silber und Gold entscheiden. Bereits haben Forscher rund 30 «SportlerGene» identifiziert, die die koerperliche Leistung explodieren lassen.
Trainer hoffen, ihre kuenftigen Champions dereinst an einem Blutstropfen zu erkennen. Dopingfahnder befuerchten eine neue Dimension der verbotenen Leistungssteigerung. Die Fortschritte in der Forschung koennten ermoeglichen, dass sich Sportler gentechnisch aufpeppen. Ein Dopingnachweis waere kaum mehr moeglich. Obwohl in Salt Lake City noch kein Gentechsportler am Start stehen wird, draengt die Zeit: «In fuenf bis zehn Jahren werden wir den ersten Toten durch Gendoping sehen», warnt Tuomo Rankinen, Physiologe am Pennington Biomedical Research Center in Louisiana.
DENN DIE AUSWAHL IM SUPERMARKT der Gene waechst rasch. Gene fuer Ausdauer, fuer Muskelwachstum und -staerke oder Atemleistung kennen die Forscher bereits. Wie die meisten Dopingmittel sind die Erkenntnisse ueber diese «Sportler-Gene» Nebenprodukte der Krankheitsforschung. Das bei Radrennfahrern beliebte Ausdauerhormon Epo wurde zum Beispiel als Therapie fuer Anaemiekranke entwickelt. Nichts wird dubiose Sportaerzte hindern, auch die Gene bei Sportlern anzuwenden.
Einen moeglichen Kandidaten entdeckte der Genetiker Hugh Montgomery vom University College of London. Er sucht nach Genen, welche die Behandlung von krankem Herzgewebe verbessern koennten. Dabei stiess er auf ein Ausdauer-Gen: Das Gen fuer ein Eiweiss namens Angiotensin Converting Enzyme (ACE). Es hilft den Muskeln, Sauerstoff aufzunehmen, und kommt in zwei Varianten vor. Hobby-Kletterer Montgomery vermutete, dass die effizientere Form in sauerstoffarmer Umgebung von Vorteil ist. Tatsaechlich fand er diese Variante haeufiger bei einer Gruppe von Extrembergsteigern, die ohne Sauerstoff auf ueber 8000 Meter steigen koennen, als bei Nichtbergsteigern. Zwar gibt es auch Bergsteiger mit der ineffizienteren Form des Gens - etwa Montgomery selbst -, aber verhaeltnismaessig wenige.
VON NATORLICHEM GENDOPING profitiert auch der US-Bodybuilder Ken «Flex» Wheeler. Der Mann ist maechtig gebaut: Beine wie Baumstaemme. Wenn er die Muskeln anspannt, fuerchtet der Zuschauer, die Haut darueber muesse platzen. Bei Wheeler ist das Genfuer Myostatin defekt, ein Hormon, welches das Muskelwachstum bremst. Wegen des Mangels kann Flex ungehindert Monstermuskeln schwellen lassen. Auch dieses Gen haben Forscher ins Auge gefasst: Sollte es dereinst moeglich sein, das Gen kuenstlich zu hemmen, ist dies nicht nur eine Hoffnung fuer weniger begnadete Bodybuilder, sondern auch fuer Menschen, die unter Muskelschwundkrankheiten leiden.
Bei Sportlern koennte dereinst die Injektion einer genetischen Blockade in die Muskeln das Myostatin-Gen bremsen. Dieser Tag ist naeher, als den Dopingfahndern lieb ist. « In vier bis fuenf Jahren wird Gendoping Realitaet sein»», sagt Bengt Saltin vom Zentrum fuer Muskelforschung in Kopenhagen. US-Forscher haben den gentechnisch manipulierten Muskelprotz bereits hergestellt - zumindest im Tierversuch. Sie schleusten Maeusen mit Hilfe eines Virus als Transportmittel das Gen fuer das Wachstumshormon IGF-1 ein, ein Geheimtipp unter Bodybuildern. Den Nagern sprossen Muskeln, als haetten sie monatelang trainiert. Schlechte Neuigkeiten fuer Dopingpolizisten: Das IGF-1 war weder im Blut noch im Urin nachzuweisen.Die Entwicklung von Gentherapien laeuft weltweit auf Hochtouren. Bereits forschen unzaehlige Labors daran, wie Patienten mit genetischen Krankheiten wie Immunschwaeche, Krebs oder der Duchenne-Muskelschwundkrankheit durch Zufuehren von gesunden Genen geheilt werden koennen.
Forscher verbuchen erste Erfolge, etwa den Ersatz eines defekten
Gens bei Blutern. An den Praeparaten werden auch Spitzensportler
Interesse zeigen. «Sobald klinische Versuche gemacht werden,
tauchen solche Manipulationen auch im Sport auf», sagt Hans
Hoppeler, Leistungsbiologe und Muskelforscher an der Universitaet
Bern.
Muskeln, sondern genau die richtigen spriessen zu lassen: Es gibt
zwei Typen von Muskelfasern, die sich in der
Kontraktionsgeschwindigkeit unterscheiden - die schnellen sind
staerker, die langsamen dafuer ausdauernder. Kenianer, die rund die
Haelfte aller Langstreckenrekorde ueber 800 Meter halten, haben
ueberdurchschnittlich viele der langsamen Ausdauerfasern. Weisse
Marathonlaeufer koennten versucht sein, ihr Defizit gentechnisch zu
beheben. Gewichtheber, Sprinter oder Eiskunstlaeufer benoetigen fuer
ihre Sekundenschnellen Kraftakte eher die schnellen Fasern. Auch die
koennte ihnen die Gentechnologie verschaffen.
BEI FAST ALLEN SPORTARTEN ist Herz-Kreislauf-Ausdauer ein Muss. Die koennten Sportler durch einen Zustupf des EpoGens erlangen, dem auch der Langlaeufer Maentyranta seine Ausdauer verdankt.
Ein Tierversuch rueckt den nie ermuedenden Radrennfahrer bereits in greifbare Naehe. Forschern der Universitaet von Chicago gelang es, das Epo-Gen Affen einzusetzen. Der Erfolg war durchschlagend: Bei den Tieren verdoppelte sich der Anteil an roten Blutkoerperchen. Die Medizin erhofft sich von der Epo-Gentherapie, Patienten mit Anaemie oder nach schweren Operationen mit Blut versorgen zu koennen.
Doch derzeit wuerde jeder gengedopte Sportler gewaltige Gefahren auf sich nehmen. Das Blut der Affen in Chicago war derart dickfluessig, dass ihnen jederzeit ein Hirnschlag drohte. Die Forscher mussten ihr Blut verduennen, und trotzdem ueberlebten einige den Versuch nicht. Auch Muskeldoping koennte gefaehrlich werden, etwa wenn sich auch der Herzmuskel verdickt und an Pumpleistung einbuesst.
Angesichts der Risiken begnuegen sich die Forscher vorlaeufig noch tnit der Analyse des Erbguts. In Blutproben vom Australian Institute of Sport (AIS) entdeckte der Genetiker Ron Trent von der Universitaet Sydney, dass bei Eliteruderern ein bestimmtes Gen ueberwiegt. Die Resultate befluegeln die Fantasie der AIS-Funktionaere. «Wir hoffen, dass die Genetik unsere Talentdiagnose oder Trainingsprogramme verbessern wird», sagt Jason Gulbin, Talentkoordinator am AIS.
Heute verlaesst sich das AIS auf ausgekluegelte Leistungstests, um Sporder mit dem richtigen Genpotenzial auszuwaehlen. Gulbin verraet, wie die Talentsucher in vier Tests ihre Kanuten aussuchen: Herzleistung fuer Ausdauer, Armlaenge fuer gute Hebelwirkung, Hantelheben fuer Oberkoerperstaerke und 20Meter-Sprints fuer explosive Muskelkraft. «Wer hier gut abschneidet, wird garantiert innerhalb von zwei Jahren ein nationaler Kanu-Champion», sagt Gulbin.
IN ALLEN SPORTARTEN haben die Trainer diese allgemeinen Tests an ihre Beduerfnisse angepasst. So steht im Institut fuer Angewandte Trainingswissenschaft in Leipzig ein Langlaufband, an dem Biathleten ihre Laufleistung messen koennen, Nur Sportler, die von Natur aus eine gewaltige Ausdauer bei tiefer Herzfrequenz besitzen, haben in diesem Sport eine Chance. Denn der Biathlet muss auch nach dem Langlaufrennen noch eine ruhige Hand zum Zielen haben.
Leistung und Trainingszustand werden auch bei Schweizer Topathleten laufend ueberprueft. Also rackert sich die 20-jaehrige Skifahrerin Tamara Lauber, Mitglied der Schweizer Ski Juniorenmannschaft, auf dem Fahrrad-Ergometer ab. Ueber eine Maske misst ein Geraet das Sauerstoffvolumen, das die Lungen aufnehmen koennen. Mit diesem stark genetisch beeinflussten Wert laesst sich abschaetzen, ob Lauber das Potenzial zur Weltklasse-Skifahrerin hat. Die Natur hat es mit Lauber gut gemeint: 50 Milliliter Sauerstoff Pro Kilogramm Koerpergewicht pro Minute - das ist der Stoff, aus dem Skiasse gemacht sind.
Doch der Natur kann nachgeholfen. werden: Bereits erhoeht so macher Radrennfahrer seine Sauerstoffeffizienz mit gespritztem Epo. Tritt das Doping in das Genzeitalter ein, wird die Fahndung noch schwieriger. Dopinggene in $Muskeln Werden mit den gaengigen Methoden kaum nachweisbar sein, da die gentechnisch erzeugten Eiweisse mit den koerpereigenen identisch sind.
«Die einzige Nachweismoeglichkeit ist die eingefugte Erbsubstanz selbst», sagt NIuskelforscher Saltin. Doch darrt muesste man dem Sportler eine Muskelprobe entnehmen, Kauet ein Sportler wuerde zustimmen, dass ihm vor einem Wettkampf ein Stueck aus dem Muskel geschnitten wird.
Aufgeschreckt von den Entwicklungen hat die Welt .Antidoping-Agentur (Wada) fuer Maerz eine Gendoping-Konferenz anberaumt. Dreissig Experten werden beraten, worauf sich die Wada gefasst machen und welche Massnahmen sie ergreifen muss.
Das Internationale Olympische Komitee hat bereits Millionenbetraege in die Forschung nach Nachweisverfahren gesteckt. Am Dopinglabor in Lausanne steht man dein Gendoping aber noch ratlos gegeueber Dort. hat man gerade erst die letzte Herausforderung, den Epo-Nachweis, gemeistert. «Derzeit ist die Frage: Wie koertnen wir Gendoping entdecken?», sagt Martial Saugy, Leiter des Labors. «Aber es wird Zeit, dass wir uns auf die Zukunft vorbereiten."
Diese Zukunft koennte duester aussehen, prophezeiest Saltin und seine Kollegen in einem Ausblick ins Jahr 2012 im Fachblatt «Scientific American". Ein Sprinter konnte vor den Olympischen Spielen der Versuchung sticht widerstehen: Fr liess sich in seihe Oberschekel ein Gen fuer besonders schnelle Muskelfasern einspritzen. Zweimal unterbietet er waehrend der Spiele den Weltrekord. Doch im Finale haelt eine Sehne die Belastung durch den gewaltigen Muskel nicht aus - sie gibt nach und reisst ein Stueckchen Schienbeinknochen mit heraus. Beins naechsten Schritt zersplittert das Schienbein. Das Reimen ist gelaufen.
LEISTUNGSTESTS VORLAeUFIG GIBT ES KEINEN Gentest, um herauszufinden, ob jemand das Zeug zum Spitzenathleten hat. Zahlreiche Trainingscenter bieten jedoch Leistungstests an fuer alle, die wissen wollen, ob die qualvollen Stunden im Fitnesscenter erfolgreich waren. Aber nicht alle angebotenen Tests sind gleich serioes, sagt Rene Zenhaeusern, ab Maerz Sportarzt im MoveMed in Zuerich. Seine Tipps:
AUSDAUER Conconi Test: Auf einem Fahrrad- oder Laufband-Ergometer wird die Belastung stufenfoermig angehoben. Der Test schaetzt die so genannte anaerobe Schwelle ab, bei der die Muskulatur Zucker (= Energie) nicht mehr vollstaendig abbauen kann. Es sammelt sich Milchsaeure (Laktat) an. Je spaeter dieser Zustand erreicht wird, desto hoeher ist die Ausdauer-Leistungsfaehigkeit. Waehrend des Tests sollte somit der Laktatspiegel im Blut gemessen werden. «Conconì-Tests ohne Laktatmessungen sind unserioes», sagt Zenhaeusern.
Maximale Sauerstoffaufnahme: Ueber eine Maske wird gemessen, wie viel Sauerstoff aus der Atemluft in die Muskeln transportiert werden kann. Misst die maximal erreichbare Ausdauerfaehigkeit und dient der Feineinstellung des Trainings bei Spitzensportlern. Wer das fuer Breitensportler empfiehlt, will nur Geld machen", sagt Zenhaeusern.
KRAFT Gezielte Tests koennen die Kraft in einzelnen Muskeln abschaetzen. Welche Tests sich empfehlen, haengt vom Sport, Leistungsziel und eventuellen Beschwerden ab. Einige Beispiele: Sprungkraftmessung der Beinmuskeln, Ausdauer-Krafttests fuer die Beinmuskeln, Koordinationstests, welche die Zusammenarbeit einzelner Muskeln testen.
WEITERE TESTS Nach Bedarf empfehlen sich Messungen des Fettanteils des Koerpers (Body-Mass-Index). Meistens ist bei den Tests eine individuelle Trainingsberatung inbegriffen. Serioese Tests fuehren die Swiss Olympic Medical Centers durch:
Thurgauer Schaffhauser Hoehenklinik, Davos. Tel. 081-415 95 95, www.hoehenklinik-davos.ch Rheuma und Rehabilitationsklinik, Leukerbad. Tel. 027-472 51 01 Praxisklinik Rennbahn, Muttenz, Tel, 061-465 64 64, www.rennbahnklinik.ch
AUSSERDEM MoveMed Zuerich, Swiss Sports Medical Center, Anmeldung ab 1. Maerz, Tel. 043-499 15 00, www.movemed.ch
MESSMETHODEN Hightech im Spitzensport
Kein Sieg mehr ohne computergesteuerte Trainingsmethoden; Die Koerper der Athleten sind Experimentierfelder der Elektronik.
WENN AN DEN Olympischen Spielen in Salt Lake City die Skifahrer ueber die Ziellinie flitzen, entscheiden Sekundenbruchteile ueber Sieg oder Niederlage. Jede kleinste ( Unpaesslickeit, jeder - Trainingsrueckstand oder Bewegungsfehler kann da zum Verhaengnis werden.
Darum geht im Leistungssport heute nichts mehr ohne Hightech. Instrumente testen, beobachten und optimieren die Koerper der Sportler. Mit immer ausgefeilteren Kameras, Mikrochips und Computer-Programmen analysieren und korrigieren Tramer jede Bewegung, um auch jeden noch so kleinen Vorteil herauszuschinden.
Die Physiologie der Sportler steht unter standiger technischer Ueberwachung. Dieses Jahr nahmen die Trainer der Schweizer Skielite erstmals ein Kleinlabor mit auf die Piste, das Blutwerte analysieren kann. Besonders ein Wert interessiert: Die Harnsaeure: "Daran kann man erkennen, ob ein Sportler uebertrainiert ist», sagt Harry Sonderegger, Bereichsleiter Leistungssport beim Schweizerischen Skiverband.
Uebertrainierte Sportler sind besonders anfaellig fuer Infekte. Da ihre Schwimmer haeufig krank waren entwickelten australische Forscher einen Test, der Schwaechen des Immunsystems frueh erkennt. Er misst den Gehalt des Immun-iweisses IgA inn Speichel des Sportlers. Seit das Australian Institute of Sports (AIS) den Test eingefuehrt hat, sind die Schwimmer seltener krank.
Hightech-Geraete ueberpruefen nicht nur den Zustand des Koerpers,optimieren ihn auch. Das AIS erfand die Kuehlweste fuer Ausdauersportler. Sie ist aus Neopren und mit Eis gefuellt. Radfahrer, die sich vor eitlem Wettkampf damit kuehlten, waren im Rennen bis zu zwei Prozent schneller. Ausdauersportler koennen ihre Leistung auch steigern, in dem sie sich einige Wochen vor dem Wettkaempf unter ein sogenanntes Hoehenzelt legen. Es imitiert die sauerstoffarme Luft in der Hoehe. Dies regt die Bildung von roten Blutkoerperchen an und verbessert die Ausdauer.
Es gibt auch schon Apparate, die Muskeln nach leichten Verletzungen aufbauen koennen. Dabei aktivieren kleine Stomstoesse den Muskel und trainieren ihn so. Auf diese Methode schwoeren die Schweizer Skifahrer ebenso wie Spitaeler zur Muskelrehabilitation.
AUCH IM TRAINING setzen Sportler auf die Hilfe der Technik. Denn um den kleinen Vorsprung zum Sieg zu erreichen, muss jede Bewegung bis ins kleinste Detail sitzen. Im Schwimmsport ist die Bewegungsanalyse jedoch schwierig, da das Wasser dem Trainer die Sicht erschwert. Also erfanden Forscher des European Media Laboratory (EML) in Heidelberg den tragbaren Coach, ein mit Chips und Platinen gefuelltes Kaestchen, das der Schwimmer um den Bauch bindet. Es misst die Beschleunigung und verschiedene Bewegungen des Schwimmers. Eine spezielle Software erkennt die Bewegungsinnster und wertet die Daten aus.
Auch die gewoehnlichen Kameras, die in fast jedem Sport das Training ueberwachen, werden heute mit Spezialsoftware augepeppt. Die Spruenge der Eiskunstlaeuferinnen werden ebenso digital zerlegt wie die Wuerfe von Diskuswerfern. Die Biomechaniker des AIS stiessen in der Schwimmanalyse sogar in die dritte Dimension vor. Der Computer stellt aus dem Kamerabild ein dreidimensionles Modell des Schwimmers her; dessen Bewegungen der Trainer am Monitor aus allen Richtungen ueberpruefen kann.
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NZZ, February 20, 2002 |
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Gentherapie - enttaeuschte Hoffnung
Als 1989 das Gen der zystischen Fibrose (CF) entdeckt wurde, brach bei den behandelnden Aerzten, Wissenschaftern und Betroffenen eine Euphorie aus. Man glaubte, die Heilung der Krankheit sei damit bald moeglich. Inzwischen ist die einstige Begeisterung einer breiten Ernuechterung gewichen. Die weltweiten Bemuehungen, mit Huelfe der Gentherapie den Krankheitsverlauf bei CF guenstig zu beeinflussen, blieben allesamt erfolglos. Das Hauptproblem lag laut Thierry Rochat, der am Genfer Universitaetsspital solche Studien durchfuehrte, an den Vektoren, also den Vehikeln, mit denen man das gesunde Gen in die Schleim produzierenden Zelten der Bronchien zu schleusen versuchte. Als Vektoren wurden Viren und kleinste, von einer Lipidrnembran umhuellte Partikeln (Liposomen) eingesetzt. Im Gegensatz zu den ermutigenden Versuchen unter Laborbedingungen waren diese Vektoren beim Menschen zu wenig effizient. Das gesunde Gen konnte nicht in ausreichendem Mass in die Zellen integriert werden, so dass der Effekt der Behandlung zu gering war. Laut Rochat ist damit die Gentherapie bei CF in der Schweiz und in den meisten Laendern vorerst auf Eis gelegt. Sollte die Behandlungsmethode eine zweite Chance bekommen, muessten die Wissenschafter seiner Meinung nach erst bessere Vektoren finden. ni.
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Die Zeit, February 21, 2002 |
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Heilen mit feinem Korn
Nanopartikel transportieren Gene und Medikamente zielgerichtet in erkrankte Gewebe
Winzige Teilchen machen Fensterscheiben auf Knopfdruck undurchsichtig, verwandeln Stroh und Hanf in knueppelharte Baustoffe, verleihen Kunststoffen und Lacken kratzfeste Huellen, lassen Tablettenpulver besser fließen, bevor es gepresst wird. Feinste Partikel, nur wenige milliardstel Meter (Nanometer) klein und erst unter dem Elektronenmikroskop sichtbar, gewinnen nicht nur als Werkstoffe in Chemie und Technik (ZEIT Nr. 8102) an Bedeutung, sondern auch in der Medizin. Richtig eingesetzt, koennen die Nanopartikel Medikamente oder neues Erbgut in kranke Zellen und Gewebe schleusen, Tumoren zerstoeren oder Krankheitserreger fruehzeitig entdecken helfen.
"Wir beschaeftigen uns seit Jahren mit der Nanotechnologie. Jetzt liegen wir ploetzlich im Trend" freut sich Claus Michael Lehr, Biopharmazeut von der Universitaet des Saarlandes, ueber das Lob, das Ende Dezember die Fachzeitschrift Science verteilte: Sie feierte die Nanorechnik schlicht als "Durchbruch des Jahres". Lehr experimentiert mit Nanoteilchen und sieht in der pharmazeutischen Nanotechnologie ein vielversprechendes Konzept fuer die Gentherapie. Seine Partikel sollen heilende Gene in kranke Zellen schleusen. "Wir verwenden ganz profane Silikapartikel, auf die sich die DNA wie Spaghetti aufrollen laesst"" erklaert er. Die so beladenen Nanopartikel dienen dann als Taxi oder Faehre. In Versuchen an Ratten schmuggelten sie jedenfalls DNA erfolgreich ins Zellinnere.
Die smarten "Staubkoerner" bezieht Lehr vom Saarbruecker Institut fuer Neue Materialien (INM). Chemische Tricks sorgen dafuer, dass die winzigen Partikel DNA magisch anziehen - sie sind positiv geladen, die Erbsubstanz negativ. Aus den befrachteten Partikeln bilden sich kleine "Knaeuel", und die machen sich als so genannte Nanoplexe auf die Reise in den Zellkern. Elektrostatische Effekte helfen auch hier - doch wie das alles genau vonstatten geht, kann Lehr selbst nicht erklaeren. Die Methode funktioniert. Davon zeugen Testroehrchen, die sich bei der Untersuchung der Zellen blau faerben. Und das tun sie nur, wenn ein Enzym richtig arbeitet. Genau das zugehoerige Gen fuer dieses Enzym hatte Lehr mit den Nanopartikeln in die Zellen geschleust.
Solches Einschleusen von DNA mit dem Ziel einer Gentherapie ist heute noch ein Wagnis. Ein Versuch in den USA, der Viren als Genfaehren benutzte, um eine Erbkrankheit zu kurieren, endete mit dem Tod des Patienten. Seitdem sieht Lehr wachsende Chancen fuer seine Methode: "Viren sind zwar beim Transport von Genen effizienter, aber viel gefaehrlicher." Allerdings raeumt er ein, dass er die Risiken seiner Nanotechnik auch noch nicht voll ueberschaut. Seinen Zellkulturen schadet es jedenfalls nicht, wenn sie DNA-beladene Staubkoernchen in sich aufnehmen. Dies deutet auf gute Vertraeglichkeit hin. Wie jedoch der menschliche Organismus darauf reagiert, ist noch unklar" zumal die Substanzen kaum abgebaut oder ausgeschieden werden. Manchmal kann es sogar vorteilhaft sein" wenn Nanopartikel lange im Koerper verweilen.
So hofft der Neurochirurg Klaus Maier-Hauff vom Bundeswehrkrankenhaus in Berlin, mit eisenbeladenen Partikeln boesartige Hirntumoren kuenftig besser zu bekaempfen. Zusaetzlich koennte das Anreichern der Krebszellen mit Eisenpartikeln beim Aufspueren von Metastasen helfen. Immerhin gelingt es, jeder Zelle rund eine Million Partikel einzuschleusen, Und die Tumorzellen geben bei ihrer Teilung das Metall an Tochterzellen weiter - alle folgenden Generationen sind markiert und lassen sich auf ihrem Weg durch den Koerper verfolgen.
Angeln in der Blutprobe
Die Therapie mit den Eisenteilchen soll wie folgt verlaufen: Meist kommen die gefuerchteten Rueckfaelle aus Randgebieten des Tumors" wo das Skalpell die boesartigen Zellen nicht vollkommen entfernt hat. Maier-Hauff spritzt bei Versuchstieren eisenbeladene Partikel in dieses kritische Gebiet - waehrend einer Operation oder" vom Computer geleitet, durch den Schaedel in den Tumor selbst. Dann setzt er den Kopf seiner Ratten oder Hunde einem starken Wechselmagnetfeld aus. Das versetzt die magnetischen Eisenteilchen kraeftig in Bewegung, die Temperatur der eisenhaltigen Zellen klettert auf 42 bis 47 Grad - eine so genannte Magnetic Fluid Hyperthermia (MFH). "Die zerstoert zwar nicht den Krebs, doch die boesartigen Zellen werden empfindlicher fuer die anschließende Chemo- oder Radiotherapie", sagt Maier-Hauff. Ende des Jahres soll die Nanotherapie in die klinische Erprobung gehen. Er kooperiert dabei eng mit dem Biologen Andreas Jordan, der zusammen mit dem Saarbruecker INM diese Therapie bis zur Einsatzreife entwickelt hat. Jordan hat jetzt in Berlin das Centum fuer Biomedizinische Nanotechnologie (CBN) und zwei Firmen gegruendet" um das Verfahren voranzubringen.
Ein diagnostischer Durchbruch mit magnetischen Nanopartikeln ist Forschern von Roche Diagnostics und vom Saarbruecker INM gelungen. Sie erhielten im vergangenen Jahr ein US-Patent fuer den empfindlichen Nachweis von Erbmaterial in Blutproben. Das Verfahren kann Aids-Viren oder Tumorzellen nachweisen. Die Schluesselfrage lautete dabei: Wie laesst sich Erbgut, sei es DNA oder RNA (von Aidsviren), in extrem geringen Mengen moeglichst rein aus einer Blutprobe fischen? In jahrelanger Kooperation entwickelten die Saarbruecker Forscher und ihre Kollegen bei Roche winzige glaeserne Partikel" die DNA- oder RNA-Stuecke an sich ziehen. Sechs sorgfaeltig komponierte Metalloxide auf der PartikeloberRaeche bewirken das, und auch hier bleibt ein Schuss Quantenmagie. Wie das Phaenomen genau zustande kommt, ist noch unklar", sagt Roche-Chemiker Herbert Harttig. "Da wirken chemische und physikalische Bindungskraefte zusammen." Nach dem Einfangen der Genketten spielen die Teilchendompteure ihren zweiten Trumpfaus. Sie koennen die Partikel auf Knopfdruck magnetisch machen, Dadurch lassen sie sich samt ihrer Fracht aus der Blutprobe fischen und so von Verunreinigungen trennen. Forscher koennen die Entwicklung schon heute nutzen: Roche Diagnostics bietet Automaten und Reagenzkits an, mit denen sich nicht nur Aids-Viren, sondern eine breite Palette weiterer Krankheitserreger bis hin zu Tumorzellen sehr empfindlich nachweisen lassen.
Inzwischen kann man Nanopartikel auch so herrichten, dass sie eine besondere Vorliebe fuer eine spezifische Umgebung entwickeln und Medikamente gezielter an ihren Einsatzort bringen. Der Biopharmazeut Lehr setzt Polymer-Nanopartikel als Transportsystem fuer entzuendungshemmende Arzneimittel ein. Schon jetzt zeigt die Nanotechnik bei Ratten mit chronischer Darmentzuendung so gute Erfolge, dass eine versuchsweiseAnwendung beim Menschen vorgesehen ist. "Wir konnten eine deutliche Verbesserung der Wirkungsdauer des Medikamentes erzielen, ohne dass die Dosis erhoeht wurde", sagt Lehr. Die wirkstoffbepackten Partikel lagern sich bevorzugt an jenen Stellen ein, wo der Entzuendungsprozess wuetet.
Mit aehnlichen Hintergedanken versuchen Forscher der Universitaet Frankfurt winzige medikamentenbeladene Polymer-Partikel durch die Blut-Hirn-Schranke zu schleusen. Diese Barriere erschwert oft massiv eine effektive Behandlung des Gehirns oder macht sie gar unmoeglich. Wissenschaftler der Freien Universitaet Berlin wollen die Transporteigenschaften von Lipiden (Fetten) nutzen, um Medikamente wirksamer einzusetzen. "Die großen Erfolge sind jedoch erst in einigen Jahren zu erwarten`" sagt Uwe Hartmann, Experimentalphysiker an der Universitaet des Saarlandes.
Kein Wunder, dass die Nanotechnik vielerorts massiv gefoerdert wird. Japan und die USA schuetten hierfuer jeweils etwa eine halbe Milliarde Dollar jaehrlich aus - fast dreimal so viel wie Deutschland. VON ACHIM WUeSTHOF, Mitarbeit: Franz Frisch Weitere Informationen im Internet: www.zeit.de/2002/09/nano
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Handelsblatt, March 5, 2002 |
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Gentherapie hilft bei Angina pectoris
Eine Gentherapie koennte kuenftig eine Bypass-Operation oder Behandlung mit Medikamenten bei der Herzkrankheit Angina pectoris ersetzen. Die Therapie fuehrt zur Bildung neuer Blutgefaeße, berichten Wissenschaftler des William Beaumont Hospital in Royal Oak (USA). Bei Angina pectoris wird das Herz auf Grund geschaedigter Herzkranzgefaeße nicht mit genug Sauerstoff versorgt. Normalerweise bildet der Koerper neue Blutgefaeße. Diese Faehigkeit kann aus bislang ungeklaerten Gruenden versagen, laesst sich aber per Gentherapie wieder aktivieren. wsa
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Das Beste aus Reader's Digest, March 5, 2002 |
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Sein Herz in ihrer Hand
Aerzte hatten ihren Mann aufgegeben, doch Jean Stokes dachte nicht daran, sich damit abzufinden
ALS FLOYD STOKES aufwachte, spuerte er sogleich die herbstliche Kaelte. Es war noch stockfinster. Dem 57-jaehrigen Erdnussfarmer aus Texas hatte das Fruehaufstehen nie etwas ausgemacht, und waehrend des groessten Teils seines Lebens hatte er seine 18-Stunden-Tage auf dem Feld genossen. Doch heute fiel es ihm Schwer, nur schon aus dem Bett zu kommen. Die durch verstopfte Arterien verursachten Schmerzen in der Brust plagten ihn wieder. "Floyd", sagte seine Frau Jean, "ruh dich doch etwas laenger aus."
"Nein, ich steh jetzt auf", wehrte Floyd ab. "Wenn ich schon sterben soll, dann lieber auf den Beinen als im Bett."
Aerzte hatten mit allen Mitteln versucht, Floyds Zustand zu verbessern: mit einem dreifachen koronaren Bypass, Unmengen von Medikamenten und strenger, fettarmer Diaet. Es half alles nichts; Floyd war kurzatmig und staendig erschoepft.
"Das ist doch kein Leben", sagte er zu seiner Frau.
ALS JEAN an jenem Morgen im Oktober 1997 den flachen, kurzen Atemzuegen ihres Mannes lauschte, erfuellte sie ohnmaechtige Angst. Sie und Floyd waren seit 38 Jahren verheiratet und sie wuenschte sich nichts sehnlicher, als mit ihm alt zu werden. Diesen Traum sah Jean nun zerbroeckeln, als sie beobachtete, wie Floyd sich zur Schlafzimmertuer Schleppte.
Schon als Primarschuelerin in De Leon, Texas, hatte Jean Wright fuer Floyd Stokes geschwaermt. Floyd war 19, Jean 17, als sich die beiden im Juni 1959 das Jawort gaben.
Um fuer seine junge Frau und den geplanten Nachwuchs zu sorgen, arbeitete Floyd auf den texanischen Aelfeldern, spaeter bei einer Tankstelle in De Leon. Mit ihren Ersparnissen kaufte dasEhepaar eine Farm mit 85 Hektaren. Floyd schuftete sieben Tage die Woche, oft von Sonnenaufgang bis Mitternacht, kaufte Land hinzu und bewirtschaftete bald eine Flaeche von 2000 Hektaren. "Ich liebe die Arbeit", sagte er zu Jean. "Sie entspricht ganz meiner Natur."
Nachdem Schuleintritt ihrer beiden Soehne besuchte Jean das College und ging nach dem Studienabschluss als Englischlehrerin an die Mittelschule in De Leon.
Sie fuehrten ein zufriedenes, ausgefuelltes Leben - bis zu jenem kalten Tag im Dezember 1988, als Floyd beim Reparieren des Maehdreschers einen heftigen Schmerz in der Brust verspuerte: Mit 48 Jahren erlitt er damals einen schweren Herzinfarkt. Als die Aerzte ihm den Brustkorb fuer die Bypassoperation oeffneten, stellten sie eine Verstopfung der Herzkranzgefaesse fest.
Der Eingriff brachte Floyd nur voruebergehend Erleichterung. Keine zehn Jahre danach waren zwei der Bypaesse praktisch verschlossen, der dritte versorgte den vorderen Teil seines Herzens nur ungenuegend mit Blut. Trotz Medikamenten verstaerkten sich seine Schmerzen und die Kurzatmigkeit. Eine weitere Operation kam aber nicht in Frage, und die Arzte machten ihm keine grosse Hoffnung auf Besserung.
Jean, die nicht tatenlos zusehen konnte, wie es ihrem Mann immer schlechter ging, suchte nach einer Loesung. Obwohl sie nicht viel von Medizin verstand, besorgte sie sich stapelweise Zeitschriften und Zeitungen und durchforstete sie nach Neuigkeiten ueber einschlaegige Behandlungsmethoden - bis sie im November 1997 fuendig wurde.
IN EINEM MAGAZIN las Jean ueber eine neuartige Gentherapie namens Angiogenese, welche die Bildung neuer Blutgefaesse in Gliedmassen mit Mangeldurchblutung ermoeglicht. Der Forscher, Professor Jeffrey Isner aus Boston, wollte diese Behandlungsmethode am menschlichen Herzen anwenden.
"Floyds", rief Jean aus. "Vielleicht ist es das, worauf wir gewartet haben!"
Am naechsten Morgen rief sie im Buero von Professor Isner an. Man erklaerte ihr dort, die Therapie werde von der Arzneimittelzulassungsbehoerde (FDA) zur Zeit noch geprueft und selbst wenn sie gruenes Licht dafuer bekaemen, duerften sie fuer eine erste klinische Studie hoechstens 20 Patienten annehmen.
Auch Jeffrey Isner war auf der Suche nach Problemloesungen. Als Professor an der Medizinischen Fakultaet der Tufts-Universitaet und Leiter der Forschungsabteilung fuer Herz- und Gefaesskrankheiten am St. Elizabeth's Medical Center in Boston strebte Isner eine wirksame Behandlung bestimmter Arten von fortgeschrittenen, bislang unheilbaren Gefaesskrankheiten an. Ein neues Forschungsfeld hatte sich Anfang der Achtzigerjahre aufgetan, als Dr. Judah Folkman und sein Team am Bostoner Kinderspital spezielle Proteine entdeckten, die als Bausteine fuer Blutgefaesse dienen. Die Forscher wiesen nach, dass Tumoren sich mit Hilfe dieser Eiweis se die eigene Blutversorgung schaffen, die sie zum Wachstum benoetigen.
Isner wollte Folkmans Erkenntnisse fuer eine neue Anwendung nutzen: Ob es vielleicht moeglich waere, unter Einsatz gefaessbildender Proteine die Entstehung neuer Blutbahnen dort, wo erwuenscht, gezielt zu stimulie ren? Mit Unterstuetzung der Gesundheitsbehoerden konzentrierte sich Isner auf den Wachstumsfaktor VEGF (fuer: Vascular Endothelial Growth Factor). Dieses Gen produziert Zellen, aus denen die Auskleidung von Blutgefaessen besteht, also die Grundbausteine fuer die Gefaessneubildung.
In den Neunzigerjahren trieb Isner seine Forschung in grossen Schritten voran. In ersten Tierversuchen bander Kaninchen die Beinarterien ab, um den unteren Teil der Laeufe von der Blutversorgung abzuschneiden. Dann injizierte er den Tieren VEGF-Gene. Das Ergebnis: Wochen spaeter waren Netzwerke feiner Arterien entstanden, die das Blut in den abgeschnuerten Bereich der Laeufe transportierten.
Daraufhin draengte es Isner, die Therapie an Menschen zu testen. 1996 erhielt er die Bewilligung fuer Versuche mit VEGF-Genen an Patienten mit fortgeschrittener arterieller Verschlusskrankheit an den Beinen. Die Resultate waren erstaunlich: Nicht nur kamen die meisten der 20 Studienteilnehmer um eine Beinamputation herum, sie konnten auch wieder schmerzfrei gehen.
NUNMEHR STAND ein Riesensprung bevor: die experimentelle Gentherapie am menschlichen Herzen. Funktionierte diese, gaebe es fuer Betroffene, die schon alles probiert haben, wie Floyd, die Moeglichkeit des "biologischen Bypasses".
Doch waehrend Floyds Zustand sich verschlechterte, quaelte Jean die Ungewissheit. Selbst wenn die Therapiestudie genehmigt wuerde, gab es keine Garantie fuer eine Teilnahme von Floyd. Eines Nachts stieg Jean, von Sorgen geplagt, aus dem Bett. Wenn Isner undseine Leute Floyd kennen wuerden, dachte sie, koennten sie ihn unmoeglich haengen lassen.
Sie setzte ein Schreiben an Jeffrey Isner auf, in dem sie ihm von ihrer langen, gluecklichen Ehe mit Floyd erzaehlte. In einem spaeteren Brief schrieb sie dem Professor: "Wir sind verzweifeltl"!
Ihr Gefuehl der Dringlichkeit steigerte sich, als sie erfuhr, Isners Therapiestudie sei bewilligt worden. Wieder schrieb Jean an Isner. Diesmal legte sie ein Bild ihres Mannes, seine Patientendaten und ein Schreiben seines Kardiologen bei.
Zwei Wochen spaeter sassen Jean und Floyd in einem Flugzeug nach Boston. "Sie sind also der Erdnussfarmer aus Texas", sagte Isners Patientenbetreuerin Lorna Henshaw bei der Begruessung.
"Woher wissen Sie das?", stutzte Floyd. Henshaw laechelte. "Ich kenneSie von einer Foto ihrer Frau her." Floyd blickte zu Jean. Davon hatte sie ihm keinen Tors gesagt.
Nach fuenf Tagen intensiver Abklaerungen galt Floyd als idealer Kandidat fuer die VEGF-Gentherapie. Das war schon mal etwas. Doch da der Versuch erst in einigen Wochen starten sollte, hiess es zurueck nach Texas - und weiter warten. Jean machte die Vorstellung zu schaffen, Floyd koenne jeden Augenblick sterben, ausgerechnet jetzt, da eine Therapie zum Greifen nahe war.
Nach sechs Wochen rief Lorna Henshaw an. "Gratuliere! ", sagte sie froehlich. "Sie sind im Programm!"
Am 24. Mai 1998 flog das Ehepaar Stokes wieder nach Boston. Am Tag der Behandlung verliess Jean um 2 Uhr morgens ihr Hotel, um Floyd im St.-Elizabeth-Spital zu besuchen.
"Du bedeutest mir alles", sagte sie ihm in der Dunkelheit.
"Du mir auch", murmelte ihr Mann. "Ohne dich waere ich gar nicht mehr hier."
Um 5 Uhr kam Floyd in den Operationssaal. Da er eine Vollnarkose kaum ueberlebt haette, nahmen die Aerzte eine Lokalanaesthesie vor. Im Beisein von Isner machte der Chirurg James Symes einen zehn Zentimeter langen Schnitt zwischen den zwei unteren Rippen auf Floyds linker Seite. Dann betrachtete er auf einem Monitor das Roentgenbild des Brustkorbs. Ohne die Augen davon abzuwenden, richtete er eine Spritze mit den VEGF-Genenaufdie linke Herzkammer.
"Gleich haben wir es", sagte Symes und stach mit der langen Nadel direkt in Floyds Herzmuskel. Alle starrten auf den Bildschirm. Das Herz schlug weiter, Floyds Zustand blieb stabil. So weit,sogut, dachte Isner. Dann injizierte Symes die Gene in drei weitere Bereiche der linken Herzkammer.
Waehrend des zweistuendigen Eingriffs hatte Jean angespannt im. Warteraum ausgeharrt. Bis Isner laechelnd eintrat und meldete: "Es ist alles gut gelaufen."
Jean war erleichtert, obschon sie wusste, dass ihnen die eigentliche Nervenprobe erst bevorstand. Wuerden die Gene ihre Wirkung tun?
Es geschah erst einmal nichts. Die Schmerzen in der Brust quaelten Floyd nach wie vor. Allerdings hatte Isner Jean vorgewarnt: Eine Besserung sei - wenn ueberhaupt - erst nach einiger Zeit zu erwarten.
Drei Wochen spaeter schreckte Floyd eines Morgens aus dem Schlaf hoch. Er hatte in seiner Brust eine Empfindung wie seit Jahren nicht mehr. Er sprang aus dem Bett und nahm einen tiefen Atemzug. Was fuer ein seltsames, wunderbares Gefuehl: Seine Lungen fuellten sich mit Luft. Er ging umher, bueckte sich - keine Schmerzen.
"Jean!", rief Floyd aus. "Ich kann wieder tief einatmen!"
Tage spaeter beobachtete Jean, staunend und voller Freude, Floyd beim Hinausgehen. "Es gibt einiges zu tun", sagte er, stieg in seinen Wagen und fuhr los, um die Erdnusspflanzen zu pruefen.
Jean laechelte. Der Mann, den sie liebte und der ihr alles bedeutete, tat wieder das, was ihm immer schon ein Grundbeduerfnis gewesen war: Floyd stuerzte sich in die Arbeit.
Tests bestaetigten, dass ein Netz von haarfeinen Blutgefaessen, die aus vorhandenen Adern gewachsen waren, Floyds Herz versorgte. Heute ist der Farmer praktisch frei von Symptomen.
Rund 200 Patienten in den USA wurden bisher mit dieser Gentherapie behandelt, und die Resultate sind ermutigend. Von JOHN PEKKANEN
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SDA/DPA, September 11, 2002 |
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Gentherapie soll Herzschrittmacher ersetzen
London (sda/dpa), 11 Sep 2002 16:34:31.0100
Gentechnisch veraenderte Herzmuskelzellen sollen kuenftig elektronische Herzschrittmacher ersetzen. US-Forscher haben bei Meerschweinchen normale Herzzellen mit einer Gentherapie in so genannte Schrittmacherzellen umgewandelt.
Ihre Ergebnisse stellen Eduardo Marb·n und Kollegen von der Johns Hopkins University in Baltimore (US-Staat Maryland) im britischen Fachjournal "Nature" (Bd. 419, S. 132) vom Donnerstag vor. Liesse sich die Methode auch bei Menschen anwenden, koennten manche Herzpatienten moeglicherweise einmal auf einen elektronischen Schrittmacher verzichten, schreiben sie. Schrittmacherzellen sorgen durch einen elektrischen Impuls fuer den Herzschlag und halten so die Blutzirkulation aufrecht.
Bei Embryonen besitzen noch alle Herzmuskelzellen diese Faehigkeit. Erst mit der Zeit bilden sich Knotenpunkte von Schrittmachern heraus, waehrend andere Zellen diese Faehigkeit nicht mehr besitzen. Die Forscher vermuteten, dass die Schrittmacher-Funktion in den erwachsenen Muskelzellen nur unterdrueckt wird. Das Team fuegte daher den normalen Herzzellen ausgewachsener Hamster ein Gen hinzu, mit dem sie einen so genannten Ionenkanal veraenderten. Dieser Kanal ist in normalen Herzmuskelzellen fuer den Einstrom elektrisch geladener Kaliumionen zustaendig und kommt in Schrittmacherzellen kaum vor. Durch den veraenderten Kalium-Austausch entstand eine elektrische Spannung, die normale Herzzellen in Schrittmacher verwandelte.
Die veraenderten Muskelzellen fuehrten bei 40 Prozent der Versuchstiere unabhaengig von den vorhandenen Schrittmacherzellen zu einem beschleunigten Herzschlag. Bei den uebrigen behielt der Herzschlag seinen normalen Rhythmus bei.
(SDA - kn/bsd097/vm/4/c4uk c1 for sozm/020911 1259)
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SDA,September 13, 2002 |
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Unispital Zuerich rueckt Herzzentrum ins Rampenlicht Ballonkatheter - bahnbrechende Erfindung vor 25 Jahren
Zuerich (sda), 13 Sep 2002 07:53:20.0719
1977 sind am Zuercher Unispital weltweit erstmals bei einem Herzpatienten ein Herzkranzgefaess mittels Ballonkatheter erweitert worden. Die Zuercher Erfindung wird heute in der ganzen Welt jaehrlich bei weit ueber einer Million Patienten angewendet.
Vor 25 Jahren wagte Andreas Gruentzig zum ersten Mal einen neuartigen Eingriff: Der damals am Herzzentrum des Zuercher Unispitals taetige Mediziner schob einem Patienten aus dem Buendnerland erstmals mittels Plastiksonde einen kleinen Ballon ueber die Beinarterie zu den Herzkranzgefaessen.
Dadurch wurde das verengte Gefaess ohne chirurgischen Eingriff erweitert und die Sauerstoffversorgung wieder hergestellt. Methode laufend verbessert Gruentzig, Entwickler der revolutionaeren Methode zur Behandlung der Koronaren Herzkrankheit (KHK), starb 1985 beim Absturz seines Privatflugzeugs. Sein erste, nach der neuen Methode behandelter Patient erfreut sich dagegen bester Gesundheit: Der 61-jaehrige Doelf Bachmann aus der Buendner Gemeinde Igis nahm denn auch teil an der Medienveranstaltung des Zuercher Unispitals vom Donnerstag. Die Methode mit dem Ballonkatheter wurde inzwischen weiterentwickelt: Ein Metallroehrchen gibt dem ausgeweiteten Gefaess Halt, eine Spezialbeschichtung verhindert eine Narbenbildung.
Das Unispital nahm das Jubilaeum zum Anlass, um auf die Taetigkeit des groessten Schweizer Herzzentrums hinzuweisen, an dem auch der Herzschrittmacher erfunden wurde. Ein 17-koepfiges Team versorgt heute jaehrlich gegen 50 000 Herzpatientinnen und -patienten. Zukunft bei Gentherapie und Stammzellenforschung Das Herzzentrum setzt fuer die Zukunft auf Stammzellen- und Gentherapie, wie Thomas F. Luescher, Leiter der Kardiologie des Unispitals, betonte. Durch Zugabe neuer Zellen in den Herzmuskel soll dieser kuenftig direkt behandelt werden und nicht nur die umliegenden Gefaesse. Erste Versuche seien vielversprechend, bis zur klinischen Anwendung werde aber noch einige Zeit vergehen. Neue Wege eroeffne ferner die Gentherapie. Dabei werden genetische Faktoren bestimmt, welche zu Funktionsstoerungen der Herzkranzgefaesse fuehren. Ziel waere die Behebung der genetischen Veraenderung durch eine Gentherapie. Auch hier brauche es jedoch noch Zeit bis zum klinischen Einsatz. Die Herzkrankheiten gelten nach wie vor als haeufigste Todesursache in der Schweiz.
(SDA - bf eh/bsd068/in/4/sozm zh/020912 1139)
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Tages Anzeiger, September 12, 2002 |
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Gentherapie fuer Herzpatienten
N.N. (Tages Anzeiger, 12.09.2002), 12.9.02
goto: http://www.tagesanzeiger.ch
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WirtschaftsWoche, September 5, 2002 |
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HEILENDE GENE GEGEN RHEUMA
JUERGEN REES (Wirtschafts Woche, 05.09.2002), 05.09.2002
Millionen Menschen leiden an entzuendlichem Gelenkrheuma. Viele koennen nicht mehr laufen. Eine Gentherapie koennte Hilfe bringen. Erna Priefkes (Name geaendert) Hand- und Fu?gelenke schwellen immer wieder zu kleinen Ballons an. Jede Bewegung ist eine Tortur. Gehen kann die 64-jaehrige nur mit Muehe. Seit jahren stuetzt sie sich auf einen Stock, wenn sie ihre Wohnung verlaesst. Sie leidet an einer schmerzhaften chronischen Gelenkentzuendung, einer rheumatoiden Arthritis. Als Erna Priefkes Magen auch noch gegen die Schmerzmedikamente rebellierte, fiel ihr der Entschluss leicht, eine ganz neue Behandlung zu wagen. Hoffnung schoepfte sie durch Duesseldorfer Mediziner, die gemeinsam mit Kollegen aus den USA die erste Gentherapie gegen Arthritis erproben. Axel Baltzer, bisher am Duesseldorfer Universitaetsklinikum und ab Oktober Leiter der klinischen Abteilung bei der Duesseldorfer Orthogen GmbH, entnahm der Patientin dazu Knochenhautzellen aus den Fingergelenken (siehe Grafik). In Kulturschalen paeppelte er die Zellen auf und ruestete sie mit einem Antirheumagen aus. Die so manipulierten Zellen spritzte der Orthopaede in zwei Gelenke der linken Hand. Zur Kontrolle verabreichte er einem Gelenk eine harmlose Kochsalzloesung, einem weiteren Gelenk Zellen ohne das Extragen. Das Ergebnis: "Nach 24 Stunden hatte ich in den Fingergelenken keine Schmerzen mehr", freut sich Erna Priefke. Mehr noch: Auch die Fussgelenke schmerzten ein paar Tage spaeter nicht mehr.
Vermutlich hatte das Antirheumagen seine segensreiche Wirkung im ganzen Koerper entfaltet. Nach wenigen Tagen verliess sie zum ersten Mal seit Jahren das Haus ohne ihre DIE ERFOLGSGESCHICHTE Erna Priefkes ist kein Einzelfall. Denn von den zwoelf Patienten (neun in Harvard, USA, drei in Deutschland), die die Aerzte im Rahmen einer klinischen Studie Phase I behandelten, verzeichneten acht eine deutliche Besserung. "Dabei ging es in dieser Phase noch gar nicht darum, die Wirksamkeit zu demonstrieren", staunt Baltzer. Eigentlich sollte nur die Sicherheit der Methode bewiesen werden. Die Therapeuten muessen beispielsweise ausschliessen, dass die genetisch veraenderten Zellen Tumore verursachen. Bisher traten keine Nebenwirkungen auf. Allein in Deutschland leiden rund neun Millionen Menschen an schmerzhaften Gelenkerkrankungen. Am haeufigsten tritt die Erkrankung zwischen dem 35, und 45. Lebensjahr auf, aber auch Jugendliche unter 16 )ahren sind betroffen. Die Ursache der rheumatoiden Arthritis ist noch ungeklaert. kleben einer genetischen Komponente gehen Forscher davon aus, dass das menschliche Abwehrsystem koerpereigenes Gewebe faelschlich wie einen fremden schaedlichen Eindringling behandelt und angreift. Was diese Fehlsteuerung ausloest, ist bis heute ein Raetsel. WER DER HAUPTUeBELTAeTER IST im entzuendeten Gelenk, stellt heute kein Raetsel mehr dar. Interleukin I ist ein Eiwei?, das normalerweise als Botenstoff dafuer sorgt, dass bei einer Entzuendung Viren oder Bakterien aus dem Weg geraeumt werden. Bei Arthritis schiesst der Koerper jedoch ueber das Ziel hinaus. Er produziert viel zu viel Interleukin I. Das verstaerkt die Entzuendung, die wiederum Zellen anlockt, um die vermeintlichen Eindringlinge zu bekaempfen. Weil sie nichts anderes finden, greifen sie zuerst den Gelenkknorpel an und setzen ihre Zerstoerungsorgie am darunter liegenden Knochen und den umgebenden Sehnen und Baendern der Gelenke fort. Weil eigenes Knochen- und Knorpelgewebe die Entzuendung immer weiter anfeuert, wiegen die Folgen fuer die Patienten schwer: Ihnen droht die voellige Versteifung der betroffenen Gelenke. Im Jahr 1990 wurde der Gegenspieler entdeckt, des Verursachers der Entzuendungen, das Anti-Interleukin I. Bei einem Forschungsaufenthalt an der Universitaet von Pittsburgh im US-Bundesstaat Pennsylvania bruetete Baltzer die Idee aus, das Gen des Gegenspielers zu nutzen, um Interleukin I zu blockieren. Da das segensreiche Eiwei? jedoch als Medikament nur kurz wirkt, weil der Koerper es schnell abbaut, geht die Gentherapie viel weiter. "Mit den genetisch veraenderten Zellen wird das Gelenk selbst zur Produktionsstaette seines eigenen Medikaments", begeistert sich Baltzer. Gentechnisch gezaehmte Viren dienen den Medizinern dabei als eine Art Taxi. Sie schleusen nur das benoetigte Gen in die Gelenkinnenhautzellen, dann transportiert die koerpereigene Muellabfuhr die Virusreste ab. "Die Gentherapie ist ein viel versprechender Ansatz, endlich nicht nur die Schmerzen, sondern auch die Entzuendung in den Griff zu bekommen", glaubt Professor Stefan Schewe, Rheumaexperte an der Ludwig-Maximilians-Universitaet in Muenchen. Der besondere Charme der Therapie ist fuer Baltzer die Vertraeglichkeit der Methode: "Das Anti-Interleukin I kann IOOfach ueberdosiert werden, ohne zu schaden." Bei den ersten zwoelf Patienten, die jetzt behandelt wurden, wiesen die Aerzte bereits nach vier Wochen nach, dass die Zellen den Entzuendungshemmer tatsaechlich selbst herstellten. In der klinischen Studie Phase II, die die Wissenschaftler in den USA beantragt haben, sollen moeglichst noch in diesem )ahr mehr Patienten ueber eine laengere Zeit behandelt werden. Der Koerper baut die eingeschleusten Zellen mit dem Zusatzgen bisher nach rund drei Monaten ab, sodass dann eine neue Genspritze notwendig waere. "Es gibt jedoch schon heute Viren, die Gene sehr viel dauerhafter einbauen", versichert Balzer. Doch die muessen Aerzte zuerst auf ihre Sicherheit pruefen. Erst dann koennte jede Genspritze die Gelenkentzuendungen fuer lange Zeit baendigen.
DIE PATIENTIN
Erna Priefke ist heute schon hoecht zufrieden. Denn sie profitierte
viel laenger von der Behandlung mit den heilenden Genen, als sie und
vor allem ihr Arzt Baltzer urspruenglich gedacht hatten. Selbst nach
einem Jahr war der Spiegel des Entzuendungshemmers Anti-Interleukin I
deutlich hoeher als vor der Behandlung. Warum? "Wir wissen es nicht
genau. Vielleicht hat der Koerper auch in den anderen Gelenken die
Produktion hoch reguliert" mutmasst Baltzer. JUeRGEN REES
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FAZ, September 25, 2002 |
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Heilung ueber die Lunge. Zielorgan fuer Gentherapien?
bh (Frankfurter Allgemeine Zeitung, 25.09.2002), 25.09.2002
Die Lunge laesst sich zur Produktionsstaette fuer therapeutisch wirksame Eiweissstoffe aufruesten. Das zeigen jedenfalls Versuche, die Forscher vom Wistar Institute in Philadelphia an Maeusen vorgenommen haben. In die Lunge eingeschleuste Gene bildeten Proteine. mit denen prinzipiell Krankheiten ausserhalb der Lunge behandelt werden koennen Das Organ erscheint fuer diese Rolle in mehrfacher Hinsicht besonders vorteilhaft. Es ist ueber die Atemwege. etwa mit einem Nasenspray, leicht und nichtinvasiv zu erreichen. Ausserdem hat die Lunge eine grosse Oberflaeche, die mit Epithelzellen ausgekleidet ist. Versieht man diese mit einem zusaetzlichen Gen, duerfte die Ausbeute an dem entsprechenden therapeutischen Produkt besonders hoch sein. Nicht zuletzt hat das Organ engen Kontakt zu zahlreichen Blutgefaessen. Die in der Lunge produzierten Medikamente koennen daher leicht in andere Organe gelangen. Die Forscher um James Wilson haben die Erbanlagen fuer das blutbildende Hormon Erythropoetin und fuer den Blutgerinnungsfaktor IX in die Lunge von Maeusen uebertragen. Als Gentransporter dienten Adeno-assoziierte Viren. Diese enthielten ein genetisches Steuerungselement, das fuer die Aktivierung des angehaengten therapeutischen Gens speziell in Lungenepithelzellen sorgte. Wie die Forscher in der Zeitschrift .,Journal of Clinical Investigation" (Bd. 110, S. 499) berichten, bildeten die in die Lunge eingeschleusten Gene viel groessere Mengen des gewuenschten therapeutischen Proteins als nach einer Injektion in einen Muskel oder in die Leber. Maeuse, denen die Gentransporter ueber den Nasen-Rachen-Raum zugefuehrt worden waren, bildeten das Erythropoetin mehr als fuenf Monate lang. Zwar nahm die Menge des in die Blutbahn ausgeschuetteten rekombinanten Proteins mit der Zeit ab, sie reichte aber aus, laufend neue rote Blutzellen zu produzieren. Auch der Blutgerinnungsfaktor wurde in einer Menge gebildet, die vermu Die Forscher konnten die Therapie bei den Maeusen mehrmals wiederholen, ohne da die aus zwei verschiedenen Viren zusammengesetzten Gentransporter vom Immunsystem unschaedlich gemacht wurden. Sie hegen daher die Hoffnung, mit aehnlichen Adeno-assoziierten Viren beim Menschen besser als mit den bisherigen Verfahren therapeutische Gene in die Lunge verpflanzen zu koennen. Die Forscher spekulieren. dass man mit diesem Verfahren sowohl Erbkrankheiten an der Lunge selbst behandeln koennte als auch solche, die auf Defekten in der Leber, der Niere. den Muskeln und anderen Organen beruhen. bh
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Handelsblatt, July 19, 2002 |
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Gentherapie - Fremdgene in Zellen geschleust
N.N. (Handelsblatt, 19.07.2002), 19.07.2002
Forschem der Friedrich Schiller Universitaet Jena ist es gelungen, mit einem neuen Laser- Verfahren Fremdgene in Zellen einzuschleusen. Die Methode sei anderen Verfahren des DNA-Transfers ueberlegen, so die Wissenschaftler, da die Zellen unbeschaedigt bleiben. Die Technik koennte die Gentherapie verbessern. Dabei werden defekte Gene durch intakte ersetzt. Die Gentherapie gilt als neuer Hoffnungstraeger fuer die Behandlung von Krankheiten, deren Ursache in fehlerhaften Genen liegt. Die Forscher Uday Tirlapur und Karsten Koenig nutzten Infrarot-Laser, um die Erbgut-Schnipsel in die Saeugetierzellen zu tibertragen. Sie bombardierten einen Punkt der Zellmembranen mit energiereichen Laserblitzen. Dadurch entstand ein Loch, durch das die DNA in Bruchteilen einer Sekunde in die Zellen gelangte und das sich anschliessend wieder selbsttaetig schloss. Das Erbgut lieferte in der Zelle die Information fuer ein gruen fluoreszierendes Protein. So konnten die Forscher nachweisen, dass der Gentransfer tatsaechlich stattgefunden hat. Die Zellen wuchsen und teilten sich anschliessend normal. Zellen, die nicht laserbehandelt wurden, produzierten keine gruen leuchtenden Proteine. Wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe von Nature schreiben, sei die neue Laser-Methode eine Verbesserung gegenueber herkoemmlichen Verfahren, DNA in Zellen zu befoerdern, wie z.B. durch laengerwelliges Licht, das die Zellen irreparabel schaedigt. Auch die so genannte Elektroporation, bei der die Zellmembran mit Stromstoessen durchlaessig gemacht wird, berge Fehlerquellen. Die Zellen koennten dabei nicht individuell behandelt werden. Auch Viren als Genfaehren erweisen sich nach Ansicht des Forscherteams als weniger effizient. Es sei schwierig, Viren selektiv auf bestimmte Zellen anzusetzen.
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Bio World, September 23, 2002 |
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Gentherapie: Verschiedene Diskursebenen erschweren die Kommunikation. Die Rote und Gruene Gentechnik rufen ambivalente Reaktionen hervor. Woher stammt die Skepsis der einen und die Segensversprechungen der anderen?
BATS (Bio World, 23.09.2002), 23.09.2002
Monica Daigl moechte mit ihrer Seminararbeit "Somatische Gentherapie - Technologie und Erwartungen" Denkanstoesse zu dieser Frage geben. Die Studienarbeit ist im Rahmen der Vorlesungsreihe "Technik & Gesellschaft", gehalten von PD Dr. Othmar Kaeppeli, Leiter des Zentrum BATS, an der Universitaet Basel entstanden. Die Autorin stellt sich die Frage, weshalb die Rote Gentechnik im Laufe der 90er Jahre ein Negativ-Image bekam. Im Gegensatz zur Gruenen Gentechnik genoss die Gentherapie (respektive generell die Rote Gentechnik) zu Beginn der 90er Jahre noch gesellschaftliche Akzeptanz, was sich dann - so die Autorin - ab Mitte der 90er Jahre aendert. Auseinanderklaffen von Erwartung und Realitaet Monica Daigl strukturiert das Thema, indem sie die Kategorie Gesellschaft in die drei Unterkategorien einteilt: 1. Wissenschaft, 2. Industrie und 3. Aeffentlichkeit. Sie untersucht die Erwartungshaltung der einzelnen Gruppierungen zur Gentechnologie. Waehrend die Erwartungen der Wissenschaft und Industrie weitgehend erfuellt worden sind - so das Ergebnis von Daigl - hat die Aeffentlichkeit zu Beginn der 90er Jahre viel groessere Erwartungen in die Erfolge der Gentherapie gesetzt, als bis heute erzielt werden konnten. Ganz klar: Klaffen Erwartung und Realitaet weit auseinander breitet sich Unzufriedenheit und gesellschaftliches Misstrauen aus. Aus Sicht der Wissenschaft sind die Erwartungen weitgehend erfuellt worden, denn im Vergleich mit der herkoemmlichen Medikamentenentwicklung schneidet die Gentherapie gut ab. Die Entwicklung eines Medikaments dauert durchschnittlich naemlich ebenfalls 20 Jahre. In der Gentherapieforschung sind nach 10 Jahren immerhin schon vier grosse Erfolge erzielt worden. Ursachen der oeffentlichen Fehleinschaetzung? Die Autorin fragt nach den Ursachen der Fehleinschaetzung und hebt zwei Punkte besonders hervor: Die Eigendarstellung der Wissenschaft war kontraproduktiv, weil die Wissenschafterlnnen die Gentherapie deutlich ausgereifter darstellten, als sie nach Stand der Wissenschaft wirklich war. Entweder verkannte die Wissenschaft in der euphorischen Stimmung die Situation, oder es erfolgte eine bewusste Fehlinformation weil man hoffte, das Ansehen der eigenen Firma zu verbessern. Die Medien griffen zunaechst die positiven Meldungen zu Beginn der 90er Jahre auf und haben damit die Erwartungshaltung der Aeffentlichkeit vergroessert. Ab 1993 verschiebt sich das oeffentliche Augenmerk kontinuierlich auf die Gruene Gentechnik. Die Rote Gentechnik wird in den Hintergrund gedraengt. Zentral ist, dass die oeffentliche Debatte in der Schweiz ab 1993 primaer von der politischen Agenda bestimmt wird. Mit der Genschutz-Initiative und der Gen-Lex dominierte das Thema Gruene Gentechnik, das von der Presse groesstenteils negativ beurteilt wird. Das Ergebnis legt nahe, dass das Negativ-Image der Gruenen Gentechnik in den Koepfen der Menschen Mitte der 90er Jahre auch auf die Rote Gentechnik ueberzuschwappen scheint. Eine Auswertung von NZZ-Artikeln zwischen 1993 und 2001, die Daigl zusaetzlich vorgenommen hat, zeigt: Die politische Debatte korreliert positiv mit der medialen Berichterstattung. Das heisst, dass die Anzahl der Artikel zum Thema Gruene Gentechnologie ab 1993 stetig ansteigt und im Abstimmungs)ahr 1998 das Maximum erreicht. Die Ergebnisse der Arbeit belegen, dass zwischen den Kategorien Aeffentlichkeit, wissenschaft und Wirtschaft unterschiedliche Diskursebenen existieren. Dies wird schon dadurch verdeutlicht, dass die wissenschaftsinterne von der oeffentlichen (medialen) Debatte abgekoppelt verlaeuft. Denn: Waehrend sich die Medien dem Thema Gruene Gentechnik intensiv widmeten, wurde der wissenschaftsinterne Diskurs ueber die Gentherapie weiter gefuehrt, erzielte aber keine populaerwissenschaftliche Anerkennung. Die mediale Darstellung wiederum spiegelt die Wahrnehmung der Aeffentlichkeit zum Thema Gentechnik wider, die sehr kritisch ist. Fazit Eine schnelle Kehrtwende der oeffentlichen, wissenschaftlichen und oekonomischen Wahrnehmung ist nicht zu erwarten. Ein erster Ansatzpunkt waere eine umfassendere mediale Darstellung und ein transparenter Kommunikationsstil auf Seiten der Industrie und der Behoerden. Kognitive Umdenkungsprozesse einer ganzen Gesellschaft sind schwierig und koennen nicht erzwungen werden. Gesellschaftlicher Wandel kann nicht durch dampfwalzenartiges Vorgehen durchgesetzt werden, sondern benoetigen Zeit und eine oeffentliche Debatte. Fuer eine vermittelnde Kommunikation ist es deshalb wichtig, sich der unterschiedlichen Diskursebenen bewusst und mit allen Kommunikationsstilen vertraut zu sein: 1. der wissenschaftliche Diskurs 2. der oekonomische Diskurs 3. der oeffentliche Diskurs. Zentrum BATS, Clarastr. 14, CH- 4058 Basel
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NZZ, September 25, 2002 |
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Laenger wirksame Gentherapie Ein neuer Hybrid-Vektor soll die stabile Expression der DNA ermoeglichen
Vera Bettenworth (Neue Zuercher Zeitung, 25.09.2002), 25.09.2002
Zwoelf Jahre ist es her, dass Ashanthi DeSilva, ein vierjaehriges Maedchen mit einem schweren Immundefekt, erfolgreich mit einer Infusion gentechnisch veraenderter T-Lymphozyten behandelt wurde. Diese erstmals an einem Patienten durchgefuehrte Gentherapie weckte grosse Hoffnungen auf die baldige Heilung von Erbkrankheiten wie beispielsweise der Mukoviszidose. ....
text truncated for copy-right reasons, please read the full text at: http://nzz.gbi.de/NZZ.ein
...
Vera Bettenworth Quelle: Nature Biotechnology, Online-Publikation vom 16. September 2002.
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BBC, October 13, 2002 |
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Safer gene therapy developed
Gene therapy has great potential Scientists have developed a new form of gene therapy that appears to be less risky than current techniques. It is hoped the technique will lead to new ways to treat diseases in several different human organs including skin, retina, blood, muscle and lung. The breakthrough follows news that a gene therapy trial in France was stopped after a child developed a leukaemia-type illness. The new technique is able to introduce genetic material into a host in a more precise way. It also does away with the need to use a virus to transport genetic material into the body. Researcher Dr Michele Calos, of the University of Stanford, said: "Our approach provides an alternative that didn't exist before." The goal of gene therapy is to insert a healthy copy of a gene into a cell where it can take over for a faulty version. If the therapeutic DNA does not integrate into the human chromosome, it produces its protein for a short time before being turned off or broken down within the cell. For a long-term cure, the gene has to wedge itself into a chromosome where it remains indefinitely integrated, getting passed on when the cell divides.
Random positions
Current gene therapy approaches use a virus to carry the therapeutic DNA into the host cell. However, the DNA inserts itself into the chromosome at random positions. This means there is a chance that if the DNA lodges in the wrong position it may trigger changes in the body that can lead to disease. This is what is thought to have happened in the French leukaemia case. The new technique avoids this potential pitfall by inserting the DNA at known locations. It can also handle genes - such as that for Duchenne's muscular dystrophy - that are too large to fit into a viral package. The technique is based on mechanism used by a virus called a bacteriophage that infects bacteria. It does this by producing a protein that guides its DNA to a specific site on the bacteria chromosome.
Natural process
The researchers have mimicked the process by inserting a gene that stimulates production of the same protein alongside the therapeutic gene. This means the protein is on hand to guide the therapeutic gene to the right position on the host's chromosome. The researchers tested the technique using a gene that makes Factor IX - a protein missing in the blood of people with a form of haemophilia. Within a week mice that received the Factor IX gene and the gene for the guide protein made 12 times more Factor IX than mice given the similar gene therapy, but without the guide protein gene. Dr Calos's group are now testing the technique on different tissue types to ensure that using the guide protein will not trigger off the formation of cancer.
Translate
She hopes to start human trials for the technique in a fatal childhood skin disease called recessive dystrophic epidermolysis bullosa, which she has already treated in mice. Professor Norman Nevin, chairman of the government's Advisory Committee on Gene Therapy, told BBC News Online that although the research was still at an early stage, it was potentially a "very exciting development". He said: "One of the big problems in gene therapy at present is the targeting of therapeutic genes to the right region of the genome. "This work is extremely interesting, and I hope that the lab findings are rapidly translated into new treatments. It certainly augers well."
The research is published in the journal Nature Biotechnology.
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Stanford University Medical Center Press Release, October 14, 2002 |
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Stanford researchers develop gene therapy technique that sharply cuts risks
Researchers at Stanford University Medical Center have devised a
new gene therapy technique that appears to eliminate one of the major
health risks linked to gene therapy. The technique, published in the
Oct. 15 advanced online edition of the journal Nature Biotechnology,
overcomes the need for viral vectors that have plagued gene therapy
trials, while retaining the ability to insert therapeutic DNA into
specific sites in the chromosomes.
"Our approach provides an alternative that didn't exist before," said
Michele Calos, PhD, associate professor of genetics at the School of
Medicine and lead author on the study.
The goal of gene therapy is to insert a healthy copy of a gene into a
cell where it can take over for a faulty version. If the therapeutic
DNA does not integrate into the human chromosome, it produces its
protein for a short time before being turned off or broken down
within the cell. For a long-term cure, the gene has to wedge itself
into a chromosome where it remains indefinitely integrated, getting
passed on when the cell divides.
Current gene therapy approaches that cause genes to integrate use a
viral vector to sneak the therapeutic DNA into the host cell, Calos
said. However, the DNA inserts itself into the chromosome at random
positions. In one recent French gene therapy trial, the randomly
inserted DNA apparently activated a neighboring oncogene, causing a
patient to develop leukemia. "That sort of puts another cloud over
the existing gene therapy trials," Calos said.
Calos' technique avoids the pitfalls of other gene therapy approaches
by integrating DNA without using viral vectors, inserting the DNA at
known locations. This new technique can also handle genes that are
too large to fit into a viral package, such as the gene for
Duchenne's muscular dystrophy, Calos said.
In developing this new approach, Calos hijacked a mechanism used by a
bacteria-infecting virus (called a bacteriophage) to integrate its
genes into bacteria. The bacteriophage makes a protein called
integrase that inserts the viral genes into a specific DNA sequence
on the bacteria chromosome. It turns out that humans also have a
version of that DNA sequence. When the researchers insert a copy of
the therapeutic gene and a gene coding for integrase into a human
cell, the integrase inserts the gene within the human sequence.
Calos and members of her lab, in collaboration with Mark Kay, MD,
PhD, professor of pediatrics and genetics, tested the technique using
a gene that makes Factor IX - a protein that is missing in the blood
of people with one form of hemophilia. They injected mice with a
piece of DNA containing the Factor IX gene plus a stretch of DNA that
acts as an "insert me" signal to integrase. At the same time they
injected a gene for integrase.
Within a week, mice that received this injection made 12 times more
Factor IX than their littermates that received the injection without
the integrase. Further experiments confirmed that the Factor IX gene
had successfully integrated into the mouse DNA.
Although the mouse genome contains at least 53 potential integration
sites, Calos and her team found the Factor IX gene in only two
locations, with one location by far the more common. She said that
for each tissue there may be a particular site that is the most
likely insertion point. Her group is testing the technique in
different tissue types to ensure that no human integration site is
near a potential oncogene. "We need to look in different tissues to
see where the hot spot is," Calos said.
Calos is also modifying the integrase so it targets specific
integration sites that her team knows are safe. "We mutated the
enzyme and evolved it so it will prefer one place over another," she
said.
Calos said this approach should be effective for treating diseases in
several different human organs including skin, retina, blood, muscle
and lung. She hopes to start human trials for the technique in a
fatal childhood skin disease called recessive dystrophic
epidermolysis bullosa, which she has already treated in mice. "If
that trial shows that it is safe then that will open the door for
trials in other diseases," Calos said. She has collaborations
underway testing the technique for use in Duchenne's muscular
dystrophy and cystic fibrosis, among others.
Source: Stanford University Medical Center Press Release
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Thomas Jefferson University, October 11, 2002 |
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Gene Therapy Success In The Laboratory Buoys Hope For Parkinson's Disease
Scientists at Jefferson Medical College have used gene therapy to
reverse the progression of Parkinson's disease in rats. They have
found that by adding a gene for an enzyme, they were able to
reprogram brain circuitry and halt the deterioration of dopamine
producing brain cells, one of the key problems in the disease.
"It's not just inserting a replacement for a missing or mutated gene
as a treatment for a genetic disorder," says Michael Oshinsky, Ph.D.,
research assistant professor of neurology at Jefferson Medical
College of Thomas Jefferson University in Philadelphia and part of
the team reporting its results October 11 in the journal Science.
"This is more profound. We are actually changing the brain's
circuitry as treatment for a disease."
According to Dr. Oshinsky and Jia Luo, M.D., research associate at
Jefferson Medical College of Thomas Jefferson University, in
Parkinson's, a portion of the brain called the subthalamic nucleus is
overactive. These cells produce glutamate, an excitatory
neurotransmitter, or chemical message carrier, into another region
called the substantia nigra, which is important for the coordination
of movement and where the brain chemical dopamine is made.
Parkinson's is caused by the deterioration of dopamine-producing
nerve cells.
The researchers - including scientists from Jefferson, the University
of Auckland, New Zealand, and Cornell University - took their cues
from work with deep brain stimulation, where brain cells in the
subthalamic nucleus are stimulated at a high frequency as a treatment
for late-stage Parkinson's. This treatment prevents overactivity in
the substantia nigra.
The team, led by Matthew During, M.D., formerly of Jefferson Medical
College of Thomas Jefferson University and now at the University of
Auckland, decided that instead of turning off the neurons in the
subthalamic nucleus, they would attempt to change the neurons from
excitatory to inhibitory, which would then contain the inhibitory
chemical messenger GABA.
The team used an adeno-associated virus to carry the gene for an
enzyme, glutamic acid decarboxylase (GAD), into brain cells in rats
that were made Parkinsonian. They saw a dramatic difference in the
behavior and physiology of the Parkinsonian rats treated with the
GAD-carrying virus compared to the Parkinsonian rats that did not
receive the treatment.
Three weeks after the gene transfer, Dr. Luo made Parkinson's lesions
on one side of the brains of rats that had the gene therapy. The
researchers then performed various behavioral tests to see if the
gene therapy could protect against the development of classic
Parkinson's symptoms. One test showed that nearly 70 percent of the
animals with Parkinson's lesions and the GAD gene therapy had no
Parkinson's symptoms when they received chemicals that mimicked
dopamine in the brain. Normally, animals with Parkinson's are
hypersensitive to dopamine, and actually respond to it by running
around in circles over and over. The test result was a "very strong
behavioral measure showing this is a good treatment for Parkinson's,"
Dr. Oshinsky says.
The researchers also stimulated the rats' subthalamic nucleus and
examined the resulting connection in the substantia nigra. They
compared animals that had received the GAD gene therapy with those
that had not had the gene therapy and normal rats. In the untreated
Parkinsonian rats, more than 80 percent of cells showed excitatory
responses. As few as 10 percent showed inhibitory responses.
But in the GAD-treated animals, they found practically the opposite.
Nearly 80 percent of the neurons they recorded signals from showed
inhibitory responses, whereas only about 17 percent showed excitatory
responses. "It was a profound change in the connection between the
subthalamic nucleus and the substantia nigra - that's where there was
a phenotypic change in the neural connections," Dr. Oshinsky
explains.
"By reprogramming it [the brain's circuitry], we actually
could show that it was protecting dopamine neurons from dying off,"
Dr. During says. "The main advantage is that inhibitory input seems
to protect the dopamine neurons."
"It's a classic excitatory connection in the brain and we converted
it to an inhibitory connection," Dr. Oshinsky says. "It's nice to be
able to show a real mechanism of action for a potential treatment of
Parkinson's." He notes that the rats were tested as many as 10 months
after receiving gene therapy; the change was permanent.
The group already has approval from the Food and Drug Administration
for a clinical trial, which will be the first gene therapy protocol
for Parkinson's disease.
Source: Thomas Jefferson University (http://www.tju.edu/)
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United Press International, October 10, 2002 |
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Parkinson's gene therapy trial to start
From the Science & Technology Desk Published 10/10/2002 3:58 PM View printer-friendly version
NEW YORK, Oct. 10 (UPI) -- The first ever gene therapy trial for treating Parkinson's disease is set to begin in the next few months, researchers said Thursday.
The therapy, which involves inserting a gene into brain cells,
improved Parkinson's symptoms and slowed the loss of certain brain
cells involved in the disease in a study of rats that appears in
Friday's issue of the journal Science. This suggests "it may not only
treat the disease (in humans), it may slow the progression as well,"
said Mike Kaplitt, a neurosurgeon at Weill Cornell Medical College in
New York who was involved in the study and who will implant the gene
therapy in the human studies. The Food and Drug Administration has
approved the technique for preliminary use in humans, and Kaplitt
told United Press International his team expects to treat the first
patient before the end of the year.
Parkinson's is a neurological disorder that affects more than 1
million Americans who ultimately die from complications from the
disease. It is caused by a decline in a brain chemical called
dopamine, which plays a role in controlling movement. People
afflicted with the condition often exhibit tremors in their limbs and
head and muscle rigidity. Kaplitt's research, however, does not
target dopamine but rather another chemical called gamma amino
butyric acid or GABA. Kaplitt's team inserted a gene that codes for a
protein that makes GABA into a viral vector called adeno-associated
virus or AAV. The virus will insert this gene into cells' DNA and
enable them to begin making their own GABA and help control movement
disorders associated with Parkinson's. This also could avoid some of
the complications that could happen from increasing dopamine
production. One issue is that the cells could produce too much
dopamine, which is associated with side effects such as
uncontrollable movement, Kaplitt said.
Another challenge is the region of the brain in which they would
increase dopamine production. It is not normally accessed in surgery
so surgeons are unfamiliar with it. "We have very little knowledge
about that area (called the striatum) and don't know where the best
place would be to put (the gene therapy)," Kaplitt said. Surgeons are
quite familiar with the region where they would be inserting the GABA
therapy because it is commonly operated on to treat Parkinson's. The
area is called the subthalamic nucleus and stimulators can be
surgically inserted into this region to help control symptoms. The
subthalamic nucleus is overactive in Parkinson's patients and
increased GABA production should reduce activity in the region to
normal levels. In addition, this region of the brain can be destroyed
and sometimes this is done to treat Parkinson's patients with
uncontrollable movements. This offers surgeons a safety net should
something go wrong with the gene therapy. They simply can destroy
that area of the brain, Kaplitt said. He noted the therapy, in
development for 10 years, was shown to be very safe in tests on rats
and primates. Also, the AAV vector previously has been used in gene
therapy trials in humans and it did not cause any adverse effects,
Kaplitt said. Both the National Institutes of Health's Recombinant
DNA Advisory Committee and the FDA agreed the therapy is both
promising and safe. French Anderson, director of gene therapy
laboratories at the University of Southern California and a pioneer
in the field, was a member of the NIH committee that reviewed the
study protocol. "The data they presented at the ... meeting was very
encouraging," he told UPI. "There is certainly promise for this
approach." Although the vector used in this trial is considered to be
one of the safest, Anderson said there may be unknown side effects
that could occur. "No one has every seen any side effects associated
with AAV so clearly the risk is low but the risk is never zero," he
said.
The FDA approved the Parkinson's gene therapy for Phase I safety studies in humans. Kaplitt said they are approved to treat 12 patients and expect preliminary results two to three months after the therapy begins. If successful, it could open doors for developing gene therapies for other neurological disorders, including Alzheimer's and epilepsy, he added.
(Written by UPI Medical Correspondent Steve Mitchel in Washington.)
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BBC, October 10, 2002 |
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Gene therapy for Parkinson's
The treatment is delivered directly to the brain Doctors are to begin the first ever trial using gene therapy to treat Parkinson's Disease. They hope gene therapy will be more effective and less invasive than the medical or surgical treatments currently available, which can be linked to side effects. And they say it may even be possible to halt the progress of the incurable degenerative condition. Around 120,000 people in the UK have Parkinson's. The techique uses gene therapy to "re-set" a specific group of cells in the brain which have become overactive. This causes the impaired movement and other symptoms associated with Parkinson's. The team of scientists, from New Zealand and the US have carried out successful tests in rats, and hope to begin the first trials in humans by the end of the year. Twelve patients who have had severe Parkinson's for at least five years, and for whom current therapies are no longer effective, will take part.
Movement control
Patients with Parkinson's Disease have too few of a specific group of nerve cells deep in the brain which make the signalling molecule dopamine, which affects how the brain controls movement. A region at the centre of this network, called the subthalamic nucleus (STN), becomes extremely overactive in patients with Parkinson's. If this can be silenced, patients see a dramatic reduction in their symptoms. The gene therapy uses the GAD gene, which makes a small molecule called GABA. This is released by nerve cells to inhibit, or dampen activity. Scientists deliver this directly to the overactive cells by inserting the GAD gene into a modified virus. This gene therapy "re-sets" the overactive cells, and brain activity becomes more normal. Tests on rats showed the GAD gene was present and producing GABA as anticipated. Behaviour tests showed they had retained more normal function and did not develop further signs of Parkinson's compared to rats who had not been given the gene therapy. In addition to work in rats, tests on monkeys have shown the therapy was safe and non-toxic.
Chemical signals
Dr Matthew During, professor of molecular medicine at the University of Auckland, who is leading the research, said: "We are very encouraged that in addition to the effect this therapy has on quieting symptoms, we present evidence that suggests it may arrest or delay disease progression. Follow researcher Dr Michael Kaplitt, a specialist in neurosurgery at Weill Cornell Medical College, New York, said: "Both surgical and medical treatments have certain side effects. "We use gene therapy to adjust the chemical signalling of these brain areas to a more normal setting. "This exploits the best parts of current therapy but makes it more powerful, less invasive and potentially safer." Robert Meadowcroft, director of policy, research and information at the UK's Parkinson's Disease Society, told BBC News Online: "I think it is very encouraging for people with Parkinson's that this trial is going forward. "In terms of conventional treatment for Parkinson's, most people will have drug treatment. "In the first stages, that can be very effective. But after four or five years the side effects, such as dyskinesias, or unwanted movements, can become quite distressing themselves." He said surgery would only be suitable for a small proportion of Parkinson's patients. Mr Meadowcroft added: "This research sets out some very promising findings from animal studies, and therefore we look forward with hope, but caution."
The research is published in the magazine Science.
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CNN, October 11, 2002 |
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Parkinson's patients look to gene therapy
WASHINGTON (AP) -- Genes that make a vital neurochemical will be injected into the brains of 12 Parkinson's disease patients in the first use of gene therapy to treat the devastating brain disorder. Researchers say the treatment may calm tremors and slow progression of the disease. The Food and Drug Administration approved a phase one clinical trial based in part on the results of a laboratory study to be published Friday in the journal Science, according to researchers, who said the trial could start before the end of the year. Dr. Michael G. Kaplitt, a Parkinson's researcher at the Weill Medical College of Cornell University in New York, said the experiment will involve patients who have exhausted standard therapy and are in a late stage of the disease. Kaplitt and Dr. Matthew J. During of the University of Auckland in New Zealand are the senior authors of the Science study, in which they demonstrated in laboratory rats that transferring the brain chemical gene could greatly improve Parkinson's symptoms and slow progression of the disease. The researchers said the technique also has been tried in monkeys with encouraging results. Other brain researchers said the gene transfer technique was a promising therapy, but extensive clinical trials would be needed before it proves itself ready for treatment of Parkinson's patients in general. "You've got to be cautious with gene therapy," said Dr. Christopher A. Ross, a professor of psychiatry and neuroscience at the Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore. "If they see the same results in humans, it will be an important new approach to therapy." In the study, the researchers placed into a benign virus a gene that makes a brain chemical called GABA. This chemical works in a part of the brain called the subtahlamic nucleus, or STN, to calm or inhibit the motor movements of the body. The STN in Parkinson's patients has very little GABA. This causes the characteristic disease symptoms of tremors, a halting walk and the tendency to suddenly "freeze" while in motion. Using rats who have chemically induced Parkinson's, the researchers injected the manipulated virus into the animals' brains. The injected virus delivered the GABA gene to the brain cells, causing them to produce GABA. During said movement in all the rats got better, "but for 50 percent of them there was a remarkable improvement." Kaplitt said the same experiment has been performed on Rhesus monkeys, but the results are not published, and neither researcher would discuss the findings in detail. "There is nothing in the primate study that would discourage us," said Kaplitt. Parkinson's disease is a brain degeneration disorder diagnosed in thousands of patients annually. It occurs in about 1 percent of everyone over the age of 60 but also can strike at a younger age. About 25 percent of the 1.4 million patients in the United States were diagnosed before the age of 40. Besides the movement symptoms, some Parkinson's patients develop depression and the loss of memory and cognition. The hallmark of Parkinson is the destruction of neurons that make a brain chemical called dopamine. This chemical acts as signal messenger within the brain's network of neurons. One of the actions of dopamine is to signal production of GABA from one part of the brain. GABA then moves to the STN where it helps control movement. Some drugs are used to restore production of dopamine in the brain and slow progression of the disease, but the effects wear out over time. For this reason, Kaplitt said he and During decided to restore GABA levels in the STN by injecting the gene into the neurons there. Those neurons normally do not make GABA, he said. There are suggestions in the study that while relieving the Parkinson's symptoms, the GABA gene therapy also slows the destructive pace of the disease. Both Kaplitt and During are paid consultants for Neurologix Inc., a privately held company that owns the patent rights to the techniques used in the experimental gene therapy. The researchers said their connection with Neurologix is in compliance with the conflict-of-interest policies of their universities.
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Reuters, October 10, 2002 |
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Doctors to Start Gene Therapy in Parkinson's Patients
By Maggie Fox, Health and Science Correspondent
WASHINGTON (Reuters) - Gene therapy worked to stop the damage of Parkinson's disease in rats, and the experiment was so successful that the operation will now be tried on a few people, researchers said on Thursday. The researchers, in the United States and New Zealand, put new genes into the brains of the rats that stopped the symptoms that mark Parkinson's. "We are using gene therapy to 're-set' a specific group of cells that have become overactive in an affected part of the brain, causing the impaired movement and other symptoms associated with Parkinson's Disease," Dr. Matthew During, a neuroscientist at the University of Auckland in New Zealand who led the study, said in a statement. In Parkinson's, which affects up to 1.5 million Americans, brain cells that make an important message-carrying chemical called dopamine are destroyed. No one is sure why, but the result is a progressive and incurable disease that usually starts with mild tremors and eventually leaves patients virtually paralyzed. Other brain cells become overactive because of the loss of dopamine, and this seems to cause many of the symptoms. Treatments such as levodopa can help for a while, but eventually the brain damage cannot be reversed. There is an experimental therapy called deep brain stimulation (DBS), in which electrodes are inserted into the brain. That seems to help, but it is only used in extreme cases, said During, who also works at Jefferson Medical College in Philadelphia. His gene therapy is meant to mimic the effects of deep brain stimulation. "At this stage the effect of DBS doesn't seem to be wearing off," During said in a telephone interview. "The main downside is that there are certain side effects associated with leaving devices hooked up to a patient -- batteries fail, leads disconnect." Writing in Friday's issue of the journal Science, During and colleagues said they used an adeno-associated virus to carry a gene called GAD into the brains of rats. GAD is responsible for making a compound called GABA, which is released by nerve cells to slow activity. The rats showed fewer symptoms of Parkinson's and examination of their brain activity suggested the gene therapy did slow down the overexcited neurons, During's team reported. It also seemed that the treatment actually stopped the destruction of their dopamine-producing cells. The team, which founded a small Delaware-based company called Neurologix Inc., now has approval from the U.S. Food and Drug Administration to test the treatment in people. During said they would recruit 12 volunteers with relatively advanced Parkinson's and put a drop of the gene-carrying virus into the damaged areas of their brains. The patients will be followed closely with MRI and PET scans to monitor brain activity, and careful clinical exams. "At the end of one year we will analyze the data," During said.
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NewScientist, October 11, 2002 |
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Subtle gene therapy tackles blood disorder
A subtle form of gene therapy for thalassaemia has received a boost with the creation of a modified virus that successfully shuttles the required genetic machinery into cells. Thalassaemia is the world's most common genetic disease and is caused by mutations in one or both of the genes that code for haemoglobin. In sufferers, even the slightest exertion results in breathlessness, extreme fatigue or even death. Rather than replace the gene, the approach used by Ryszard Kole and colleagues at the University of North Carolina repairs the dysfunctional messenger RNA produced by the defective genes. The technique has also shown promise in treating other genetic diseases such as haemophilia A, cystic fibrosis and some cancers. "This approach is a lot more straightforward than conventional gene therapy," Kole told New Scientist. He says conventional approaches often fail because the level of expression of the genes cannot be controlled. "But by repairing messenger RNA rather than trying to replace a damaged gene, you are using the cell's own regulatory mechanisms to produce normal haemoglobin in the correct quantities," he says. David Weatherall, a thalassaemia expert at the University of Oxford, UK, told New Scientist: "In principle I'm greatly encouraged by this work. Even a modest increase in the production of normal haemoglobin will make a major difference to patients."
Splice sites
Kole's work focused on tricking the red blood cell manufacturing machinery of thalassaemic patients into producing normal haemoglobin from their mutated genes. In normal cells, DNA is transcribed into messenger RNA (mRNA), which is then translated to produce proteins such as haemoglobin. Normal copies of the beta haemoglobin gene contain three coding regions of DNA interspersed with two non-coding sequences, known as exons. These exons have to be removed before the mRNA can be translated to produce a fully functioning haemoglobin molecule. Short regions bordering the exons - known as splice sites - tell the cell where to cut and paste the mRNA. Some mutations create additional splice sites. This results in the inclusion of extra coding sequences in the mRNA, which when translated, end up producing malfunctioning haemoglobin molecules.
Mirror image
Kole and colleagues set out to block these additional splice sites using antisense RNA. This "mirror image" sequence of RNA sticks to the aberrant splice sites. With these sites blocked, the splicing machinery focuses on the original - and correct - splice sites to produce the normal sequence of mRNA. In the team's latest experiments, the bone marrow cells of two patients were genetically modified in vitro to produce the antisense RNA. The antisense genes were inserted into the cells' nuclei by a modified lentivirus that had been crippled to ensure it was incapable of reproducing. In the test tube, the bone marrow cells produced about 20 to 30 per cent of a healthy person's level of normal haemoglobin. This figure corresponds to the best available conventional treatments, bone marrow transplants or regular blood transfusions. Kole will soon seek regulatory approval to carry out human trials.
Journal reference: Blood (15 December, 2002)
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Stanford University Medical Center, Sept 20, 2002 |
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Stanford Researchers Devise Novel Gene Therapy Technique
STANFORD, Calif. - Researchers at Stanford University Medical
Center have devised a way to sneak DNA into skin cells taken from
people with a potentially deadly genetic skin disorder. These
modified cells later formed normal, healthy skin when transplanted
onto the skin of mice. The technique, published in the advance online
publication of the October issue of the journal Nature Medicine,
marks the first time researchers have stably replaced the mutated
gene in this disease and introduces a new gene therapy technique that
could be useful in a wide range of diseases.
"We're very hopeful," said study leader Paul Khavari, PhD, associate
professor of dermatology at Stanford. "This study was performed in
mice but it targets grafted human disease tissue."
The technique has advantages that could one day help it treat a
variety of diseases. Not only can it accommodate large genes such as
those responsible for Duchene's muscular dystrophy and cystic
fibrosis, but it causes the gene to integrate into human chromosomes
in locations where it will continue to make protein as long as the
cell is alive. In other techniques, the inserted DNA does not become
part of the chromosome and eventually breaks down or else integrates
in positions where the gene gets turned off.
Michele Calos, PhD, associate professor of genetics who developed the
technique, said that although this paper is the first published
report of her approach being used to treat one disease, early trials
in other disease models look promising. "It worked great in this
application and we hope it works just as well for other diseases,"
she said.
In the Nature Medicine paper, Khavari and Calos tested the new
technique in a disease called recessive dystrophic epidermolysis
bullosa (RDEB) in which the outer layer of skin is not firmly
attached to the underlying layers. When children with RDEB encounter
friction or trauma, the outer layer of skin simply peels away - even
from such friction as a parent picking up the child. The children
have severe blistering, scarring, infections, and often don't live a
normal life span.
Researchers know that RDEB is caused by a mutation in a single gene,
whose protein - type-VII collagen - migrates to the lower side of the
skin cell where it acts as a glue to anchor that cell in place. An
ideal gene therapy for this disease would insert a copy of the gene
into the skin cells where it could produce normal type-VII collagen.
The problem is that the gene is too large to work in most standard
gene therapy techniques.
Khavari thought that Calos' technique would provide a way around the
gene's large size. "I'm excited that this approach has the potential
to make gene therapy work in this disease and in a lot of cases where
gene therapy hasn't been working," Calos said.
Calos' technique hijacks a mechanism used by a bacteria-infecting
virus (called a bacteriophage) to integrate its genes into bacteria.
The bacteriophage makes a protein called integrase that inserts a
gene into a specific DNA sequence on the bacteria DNA. It turns out
that humans also have a version of that DNA sequence. When the
researchers insert a copy of the therapeutic gene and a gene coding
for integrase into a human cell, the integrase inserts the gene into
the human sequence.
To test Calos' technique in RDEB, Susana Ortiz-Urda, PhD, a
postdoctoral fellow in Khavari's lab, took skin samples from four
children with RDEB. The samples included skin stem cells that
replenish the outer skin layer as it sloughs off. She then inserted
the integrase DNA along with the gene that treats RDEB. In the lab
dish, these cells all made normal levels of type-VII collagen.
Once the researchers established that the skin stem cells contained
working type-VII collagen, they transplanted those cells onto mice
where they formed normal skin tissue. The altered skin cells
contained type-VII collagen in the proper location and looked like
normal skin under the microscope. Although it has only been a few
months since the mice received the transplants, Khavari said that the
stem cells should exist throughout a person's life and should provide
a continuous supply of normal skin cells.
"This technique allows integration of therapeutic genes into stem
cells, which supports long-term gene-delivery," Khavari said.
However, both he and Calos warn that it could take many years for the
technique to be tested well enough to be used in people. "The history
of gene therapy shows that there are many steps that we have to take
before bringing this to humans," Khavari said.
### Other Stanford researchers involved in this study include
postdoctoral fellows Bhaskar Thyagarajan, PhD, who led the work in
Calos' lab, Min Fang, PhD, and research fellow Qun Lin.
Stanford University Medical Center integrates research, medical
education and patient care at its three institutions - Stanford
University School of Medicine, Stanford Hospital & Clinics and
Lucile Packard Children's Hospital at Stanford. For more information,
please visit the Web site of the medical center's Office of
Communication & Public Affairs at
http://mednews.stanford.edu.
Editor's Note: The original news release can be found at
http://mednews.stanford.edu/news_releases_html/2002/sepreleases/RDEB_genetherapy.html
Source: Stanford University Medical Center (http://www-med.stanford.edu)
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Purdue University, October 14, 2002 |
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Purdue Corrals New Trojan Horse To Replace Wayward Genes In Mice
WEST LAFAYETTE, Ind. -- A research team at two Midwest
universities has developed a new way to genetically alter cells in
living mice, offering new possibilities in the war against cancer and
other diseases. Using a modified virus as a Trojan horse, a team led
by Purdue University's David Sanders has found a promising system to
deliver genes to diseased liver and brain cells. By placing helpful
genetic material within the outer protein shell of Ross River Virus
(RRV), Sanders' team was able to alter the mice's liver cells without
producing the harmful side effects that have accompanied the use of
other retroviruses.
"This represents a major advance in that we have used retroviruses
for gene therapy, not just in tissue samples, but in living mice,"
said Sanders, associate professor of biological sciences at Purdue.
"This brings us a giant step closer to treating human diseases."
The research, which is a collaboration between Purdue and the
University of Iowa, appeared in the September issue of the Journal of
Virology.
Gene therapy is the introduction of new genetic material into an
organism for medical benefit, such as correcting the genetic defect
responsible for cystic fibrosis. It also can be used to alter or
destroy defective cells, which makes gene therapy a possible
treatment method for cancer. Viruses play a key role in this
fledgling field because of their natural ability to transport and
transfer genetic material.
While viruses are often looked upon as harmful, their ability to
introduce genes into cells gives them great potential as delivery
vehicles for therapeutic genes. Ordinarily, a virus injects its own
genetic material into a cell, but viral researchers have learned how
to "borrow" the outer shell from a harmful virus and fill it up with
other, beneficial genetic material.
The chimeric viruses that Sanders' group constructed consist of an
outer shell taken from the RRV alphavirus, which typically infects
Australian marsupials. The RRV shell allowed the group to solve two
problems that have plagued viral researchers for some time: how to
treat living organisms (rather than merely samples of tissue in a
test tube) and how to avoid causing damage to those organisms while
rebuilding their cells.
"Up until this point, a lot of gene therapy research was being done
with a retrovirus coated with a protein called vesicular stomatitis
virus G," Sanders said. "It has a protein shell that binds to just
about any kind of cell, which is terrific if you want lots of options
for gene therapy. The trouble is, the proteins are toxic to most
cells as well, which is, of course, not so good."
When the team of Beverly Davidson and Paul McCray at the University
of Iowa injected its homemade retrovirus into healthy mice, it proved
highly effective at introducing new genes into livers. Just as
encouraging was the discovery that during the DNA modification
process, the retroviruses did not damage the liver cells.
"Not only were the genes successfully transferred, but the RRV
envelope proteins did not damage the cells," Sanders said. "We
succeeded on both fronts."
Because RRV can be injected intravenously and can bind to such a
large number of cells, Sanders said he believes the technique could
be useful for a range of illnesses. One promising target is glial
cells in the brain, which provide structural support for neurons.
Most brain tumors occur in glial cells, which form most of the
brain's mass.
"This research shows that RRV has tremendous utility, especially for
treating the liver," Sanders said. "But because of its ability to
target glial cells, RRV can also potentially be used for a number of
muscular and neurodegenerative diseases such as Parkinson's disease,
multiple sclerosis and brain tumors."
Another potential application is delivering protein products directly
into the bloodstream, which could lead to treatments for blood
disorders.
"This is the direction we need to explore next," Sanders said. "If we
can use retroviruses to carry therapeutic proteins directly to the
bloodstream, it could provide treatments for hemophilia."
Sanders emphasizes that while the work is a leap forward for gene
therapy, it will be several years before the technique is ready for
human testing.
"I don't imagine having clinical trials on human diseases for at
least five years -- there's still a lot to be done," he said. "What
we have done is found a great stepping stone. It should encourage
other researchers to search for alternative virus shells for gene
delivery."
This work is supported by the National Institutes of Health, the Indiana Elks Charities Inc. and the Cystic Fibrosis Foundation.
Sanders conducts research, in part, at the Purdue Cancer Research Center, which coordinates interdisciplinary cancer-related research in the basic biomedical and life sciences. The center, established in 1976, provides shared resources for nearly 70 research groups on the West Lafayette and other Purdue campuses.
The Purdue Cancer Center is supported by the National Cancer Institute (NCI), the American Cancer Society, the Indiana Elks, the Indiana Lions Clubs and several local county cancer societies. The Purdue Cancer Research Center is a NCI designated basic laboratory research center.
Editor's Note: The original news release can be found at
http://news.uns.purdue.edu/UNS/html4ever/021009.Sanders.invivo.html
Source: Purdue University (http://www.purdue.edu/)
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Post-Gazette science Editor, October 16, 2002 |
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Pitt researchers use gene therapy to treat cancer pain
By Byron Spice, Post-Gazette Science Editor
University of Pittsburgh researchers report success in using gene therapy to treat pain associated with bone cancer in mice and say they hope to test the treatment in human cancer patients next year. The gene therapy boosts production of proenkephalin, a protein that the body uses to make a morphine-like painkiller called enkephalin.
Based on a study in mice, recently published online by the journal Annals of Neurology, the therapy appears to significantly reduce pain for weeks at a time. In patients, the therapy may work synergistically with morphine and could be repeated every few weeks, as needed, said Joseph Glorioso, chairman of molecular genetics and biochemistry. Clinical trials still must be approved by the U.S. Food and Drug Administration and Pitt's own institutional review board. Researchers hope to administer the therapy to terminal cancer patients whose tumors have spread to the bone, which can cause excruciating pain. The therapy uses a highly modified version of the herpes simplex virus -- the virus that causes cold sores and genital herpes -- to infect nerve cells with a gene that produces proenkephalin. The modifed viruses, called vectors, are injected underneath the skin; the vectors infect nerve cells and then move up the long, thin nerve fibers to the base of the cell at the spinal cord. The extra proenkephalin produced by the infected cells help block pain transmitted to that portion of the spinal cord. The gene therapy thus can be used to provide pain relief only for those portions of the body that need it, said James Goss, a research assistant professor of neurology. Three years ago, a mouse study by the Pitt researchers showed that this approach could be used to increase resistance to pain caused by heat. In the new study, they injected tumor cells into one leg of each mouse. They later injected the legs of about a dozen mice with vectors carrying the proenkephalin gene and an equal number of mice with a vector that did not have the proenkephalin gene. A week later, the mice that received the proenkephalin genes showed no sign of pain, while the other group of mice acted as if their legs hurt. Two weeks later, the first group of mice also exhibited pain, but still about 60 percent less than that suffered by the nonproenkephalin mice, who had high levels of pain. Goss, principal author of the study, said further studies in higher animals is not planned. "Pain research, in and of itself, is difficult," he explained. "Pain is very subjective; you can't ask an animal how it feels." In mice, pain can be evaluated by the animal's behavior -- ranging from simply favoring a sore leg to experiencing pain so great the animal holds the leg up in the air.
The same studies can't be done in nonhuman primates, such as monkeys, because of the ethical concerns with inflicting pain and because monkeys have much more complex behavior than rodents, making it difficult to assess their pain, Goss said. Human trials thus are the next step in the research. A human trial would be one of the first for the herpes vector, which has been under development in Glorioso's lab for 15 years. One version, designed to replicate only in tumors, already is being clinically tested for treating brain and liver cancers. Another version, which doesn't replicate at all, will be used both for the pain trial and for a trial in brain cancer patients undergoing gamma knife radiation treatment. Both of these latter trials are planned for next year, said Glorioso, president of the American Society of Gene Therapy. The herpes vector is suitable for the pain trial, he noted, because it can be used repeatedly if additional pain relief is needed. Most viral vectors can be used only once before the body's immune system develops a defense against them.
http://www.post-gazette.com/healthscience/20021016pain1016p5.asp
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Seattle Times, October 4, 2002 |
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Tests of Targeted Genetics therapy against cystic fibrosis are encouraging
By Luke Timmerman Seattle Times business reporter
A Seattle biotech company, Targeted Genetics, today is reporting the most extensive clinical success to date in treating cystic fibrosis by harnessing tiny modified viruses that burrow into a patient's lung cells and replace faulty genes with correct ones. Researchers caution that the trial's results for the deadly genetic lung disease are encouraging, but shouldn't be hyped as a cure. The trial is in its middle stage, with only 37 patients, and still calls for extended follow-up. Experts say more studies are needed to confirm its safety and ability to help patients breathe better. Still, the trial is significant because it is the world's first to show this type of modern gene therapy is safe and well-tolerated by patients after repeated doses, according to the lead clinical investigator. The trial also is the first of its kind to show statistically significant improvement in patients' breathing ability after 30 days. The results could open more avenues for using the tiny viruses, called adeno- associated viruses, to fix the underlying cause of cystic fibrosis, a single-gene deficiency that affects 30,000 Americans who can expect to live to about age 32. The disease produces thick mucus buildup in the lungs, respiratory infections, lung damage and eventual death. Dr. Richard Moss, the lead clinical-trial investigator and chief of Pediatric Pulmonary Medicine at Stanford University Medical Center, said he was "pleasantly surprised" by the trial results and that it deserves further studies. A lot of work remains, he said, and an effective gene-therapy treatment has at least three years or more before it could be approved by the Food and Drug Administration. So far, no gene-therapy method has been approved for widespread use by the FDA. "This is a very good result," Moss said. "For what it was designed to do, it was at least like a double or even a triple. It's not a home run; a home run would have been sustained effectiveness out over 90 days." In the trial, 37 patients with mild cystic fibrosis, and as young as age 12, were given three inhaled doses of drug or placebo and examined at 30, 60 and 90 days. Doctors did not see any significant "adverse events" or major safety problems emerge; side effects included the expected coughing, wheezing and chest pain associated with the disease. The catch, however, is that effectiveness appeared to diminish at 60 and 90 days. Plus, tests showed the body's immune system produced antibodies capable of recognizing the gene-delivery virus as a foreign invader, which could neutralize its benefits. There was inconclusive evidence on whether Targeted Genetics' drug was capable of shutting down an inflammatory molecule that leads to fatal lung damage in cystic-fibrosis patients. Tests did show the genes spread widely into the desired lung cells, but further tests were inconclusive on whether the genes were able to take the next key step and produce the protein needed for lungs to work normally, Moss said. Dr. Bonnie Ramsey, director of the CF Therapeutic Development Network Coordinating Center, which coordinates and analyzes cystic-fibrosis trials, was impressed but did not want to raise false hopes, because gene-therapy trials have fizzled before. Drs. Ramsey and Moss discussed the results from the North American Cystic Fibrosis Conference in New Orleans. Both Ramsey and Moss, who are not paid consultants to Targeted Genetics and who don't own its stock, said this trial could encourage more patients to enroll in future trials because some safety concerns have been eased. "Patients ask if this is a cure, but we are a long ways from there," Ramsey said. "This is an encouraging step, but you have to have a more sustained response." Other gene-therapy trials for cystic fibrosis have never attempted to show such improvement in the lungs, and many have been scrapped as unsafe. Many researchers also have long been skeptical over whether genes could be effectively delivered to enough of the correct lung cells. Encouraging as the results are, Targeted Genetics Chief Executive H. Stewart Parker was careful to avoid using the word "cure" to describe the treatment, because the gene therapy would have to be given repeatedly over time. Cells in cystic-fibrosis patients would need to be continually replenished with proper gene sequences, because cells are constantly in a state of growing and dying. The trial results come in the midst of hard times for Targeted Genetics as well as for the field of gene therapy. A decade after the company spun off of Immunex and began work on cystic-fibrosis gene therapy, its star has fallen amid this year's punishing market for biotech stocks. The company's stock price dipped to 45 cents yesterday. Investors have been skeptical of the promise of gene therapy after hype in the early 1990s, followed by clinical failures and the highly publicized death of a University of Pennsylvania student in a gene-therapy trial in 1999. Targeted Genetics isn't saying yet what its next move will be. It has teamed up to finance and develop the cystic-fibrosis therapy with Celltech, a European biotech company. Parker said her company will have to look at a final 150-day patient-by-patient analysis of the results and consult with its partners. Moss suggested a larger trial with 50 to 100 patients to confirm some of the findings, would be useful before considering an even larger, pivotal trial that could be the basis for FDA approval. Regardless of the trial's final analysis, Parker said the company has contingency plans with its other work on other diseases. She is enthused about the trial's results, the company's project at the latest stage of development. "It's a major step in the right direction for cystic fibrosis," Parker said. "It's the only gene-therapy protocol that's had any positive benefits, so we're pleased with that. We've been working on this program a long time, and there were people who were skeptical about our ability to be successful with it, so it's a real validation for us that we've made the investment."
http://seattletimes.nwsource.com/html/businesstechnology/134548182_genetics04.html
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Pittsburgh Bizjournals, October 14, 2002 |
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Pitt researchers say gene therapy may relieve cancer pain
University of Pittsburgh researchers have successfully used gene therapy to relieve pain in mice with bone cancer, and they are pursuing studies to see if the same technique could work in humans. Researchers used a herpes simplex virus to deliver a genetically modified, pain-blocking protein at the cellular level. The results of their study are described in a paper published in the November issue of the journal Annals of Neurology. "Chronic pain is notoriously difficult to treat effectively," the paper's co-author, Joseph Glorioso, said. Mr. Glorioso is chairman of Pitt's department of molecular genetics and biochemistry and director of the Molecular Medicine Institute at the university's School of Medicine. He also serves as president of the American Society of Gene Therapy. "We've been able to show that using this virus can significantly reduce bone cancer pain, at least in mice," he said. The study's investigators are pursuing the necessary approvals to begin a clinical trial in patients with severe pain from metastatic cancer, and hope to start enrolling patients sometime next year. "It remains to be seen how effective this may be in humans," Mr. Glorioso said. "But what we have seen so far is encouraging." In their study, the researchers created an inactive herpes simplex virus that carries the human gene for a naturally occurring, pain-killing peptide. They injected the virus into mice that had tumors in their leg bones. Mice that received the injections showed a "substantial and significant" reduction in pain-related behavior, according to the report of the study's findings.
Dr. David Fink, the study's senior author, said the gene therapy may be able to deliver stronger pain control than the "maximum current treatment" available through pain-killing drugs. Also, the gene therapy may avoid some of the side effects of painkillers, such as drowsiness and constipation, he said.
http://pittsburgh.bizjournals.com/pittsburgh/stories/2002/10/14/daily16.html
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Wissenschaft, October 21, 2002 |
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Gentherapie heilt Maus von Mukoviszidose
Mit einer neu entwickelten Gentherapie konnten australische
Forscher erstmals eine an Mukoviszidose erkrankte Maus über
einen längeren Zeitraum heilen. Die Lungenzellen nahmen das
reparierende Gen auf und erholten sich sichtlich von den schweren
Symptomen der Krankheit, berichten Wissenschaftler des Frauen- und
Kinderkrankenhauses in Adelaide.
Die heilende Wirkung hielt bislang für 110 Tage an, sagen die
Forscher um David Parsons. Da sich Lungenzellen alle drei Monate
regenerieren, sei dies ein Zeichen dafür, dass das neue Gen
tatsächlich die Stammzellen erreicht, aus denen die neuen Zellen
gebildet werden.
Jeder Versuch, ein Gen langfristig in Lungenzellen zu schleusen,
scheiterte bisher am äußerst effektiven
Verteidigungssystem der Lunge. Doch die Mediziner nutzten nun eine
natürlich in der Lunge vorkommende Substanz, die die Zellen
"überredet", das fremde Korrektur-Gen doch aufzunehmen. Nun
wollen die Wissenschaftler ihre Methode noch verbessern und sicherer
machen, um sie künftig auch an menschlichen Patienten testen zu
können.
Mukoviszidose ist eine Erbkrankheit, die etwa einen von 2500 Menschen
betrifft. Bei den Betroffenen ist der Schleim in der Lunge so
zähflüssig, dass er nicht wie bei einem Gesunden über
die Flimmerhärchen abtransportiert oder abgehustet werden kann.
Er verstopft die Bronchien und ihre Verästelungen. Im Schleim
enthaltene Bakterien verbeliben in der Lunge und können zu
Infektionen führen. Im Schnitt erreichen die Patienten ein Alter
von vierzig Jahren.
http://www.wissenschaft.de/sixcms/detail.php?id=132155
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Wissenschaft, October 10, 2002 |
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Klinische Studie: Gentherapie gegen Parkinson
Amerikanische Mediziner versuchen erstmals, mit einer Gentherapie Parkinsonkranke zu behandeln. An Parkinson leidende Nagetiere konnten auf diese Weise bereits erfolgreich therapiert werden, berichteten Forscher aus Neuseeland und den USA in der Fachzeitschrift "Science" (Ausg. 298, S. 425). Aufgrund dieser vielversprechenden Ergebnisse genehmigten es die amerikanischen Behörden, die neue Therapie jetzt in einer klinischen Studie an Patienten zu testen.
Ziel der Gentherapie ist es, das unkontrollierbare Zittern zu mindern. Dazu wird ein Gen, das für die Synthese des körpereigenen Botenstoff namens "GABA" benötigt wird, direkt in die betroffenen Gehirnregionen gebracht. Dieser Botenstoff dämpft die Aktivität der Nervenzellen, die das Zittern und den Kontrollverlust verschiedener Bewegungen verursachen und lindert so die typischen Symptome von Parkinson.
Doch das sei nur ein Aspekt der Gentherapie, erklärt Matthew J. During. Die neue Behandlungsform könne der Verlauf der Krankheit stark verzögern oder sogar aufhalten. An der klinischen Studie nehmen ausgesuchte Patienten teil, bei denen die herkömmlichen Medikamente nicht mehr wirken.
Weitere Meldungen zum Thema Parkinson finden Sie im Archiv von wissenschaft.de.
http://www.wissenschaft.de/sixcms/detail.php?id=131705
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Human Gene Therapy, October 21, 2002 |
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Step closer to gene therapy for cystic fibrosis
LONDON
By Health Newswire reporters
Australian scientists have developed a novel system of gene therapy for cystic fibrosis using a natural lung compound that overcomes the absorption problems previously encountered with gene therapy.
Cystic fibrosis gene therapy in sight
To date, trials of gene therapy have had only limited success, with the effects often proving short-lived, partly because the lungs' natural defence mechanisms have prevented cells from taking up the therapeutic gene. Now researchers at the Women's and Children's Hospital in Adelaide have shown that a single dose of a natural detergent, found in low concentrations in the lung, could condition pneumocytes to take up the therapeutic gene needed to treat cystic fibrosis. Using a mouse model of cystic fibrosis, Dr Maria Limberis and colleagues demonstrated that the combination of virus-delivered gene therapy plus detergent gives long-term benefits. The technique uses parts of a highly-modified human immunodeficiency virus type 1 to transfer the cystic fibrosis gene into cells. The addition of detergent enhances gene uptake. The team are particularly excited by their findings because they imply that the treatment is targeting airway stem cells that go on to develop into airway cells and that the effects are long-lived, lasting for at least 110 days in mice. Dr Limberis and colleagues are now researching the most effective dose and timing for the treatment. "We are now working to further improve on this method in order that patients and their families will feel totally confident to eventually take part in human trials of this gene therapy for cystic fibrosis," explained study co-author Dr Don Anson.
Source: Human Gene Therapy, October 2002
http://www.health-news.co.uk/showstory.asp?id=99503
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NZZ am Sonntag, October 20, 2002 |
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Fantastische Heilung, ohne Gewaehr Daempfer fuer die Gentherapie: Ein behandeltes Kind erkrankte an einer Leukaemie
Der Referatstitel sagt schon alles: 'Gentherapie zwischen Illusion und Realitaet'. So nannte Sandro Rusconi, Professor fuer Biochemie an der Uni Freiburg i. Ue, und einer der engagiertesten Fuersprecher der somatischen Gentherapie in der Schweiz, einen Ueberblicksartikel, den er vor einem Jahr ins Internet (www.unifr.ch/nfp37) einspeiste. In einer Illustration veranschaulicht Rusconi die (Miss)-Erfolgsgeschichte der Gentherapie: eine zwar staendig aufwaerts strebende Kurve, die aber immer wieder abrupt und tief absackt.
Ein solcher Rueckschlag hat sich nun wieder ereignet, und zwar ausgerechnet bei einem Versuch, der bis anhin als Erfolg verbucht worden ist. Ein vom Pariser Kinderarzt Alain Fischer im Hôpital Necker gentherapeutisch behandeltes Kind erkrankte in diesem Fruehjahr an einer Art Blutkrebs - oftenbar als Folge der gentherapeutischen Behandlung. Die franzoesischen Behoerden haben den Versuch gestoppt. Ebenso wurden in den USA drei aehnliche klinische Experimente unterbrochen, und auch die deutschen Kontrollorgane haben angeordnet, einen in Frankfurt lautenden Versuch im Lichte der Pariser Ereignisse zu reevaluieren.
Zuercher Projekt verzoegert
Am letzten Versuch ist auch der Zuercher Kinderarzt Reinhard Seger beteiligt. Er arbeitet eng mit den Frankfurtern zusammen und hatte eigentlich geplant, deren Therapieansatz bei einem Patienten am Kinderspital Zuerich im naechsten Fruehjahr anzuwenden. 'Unser Projekt', erklaert Seger, 'wird sich dadurch natuerlich um einige Monate verzoegern.' Jetzt soll im November ueber das weitere Vorgehen entschieden werden.
Die Gentherapie erhebt den Anspruch, eine Krankheit an der Wurzel, dem Erbgut, zu packen. Tatsaechlich liegen die Ursachen vieler Leiden in einem oder mehreren nicht funktionstuechtigen Genen. Mit molekularbiologischen Werkzeugen moechten die Gentherapeuten diese Fehler beheben. Dazu gibt es verschiedene Wege. Einerseits koennen Ersatzgene direkt in ein betroffenes Organ eingebracht werden, um ihre Wirkung zu entfalten - nicht viel anders als andere Medikamente auch. Anderseits koennen Zellen dem Koerper entnommen, im Reagenzglas repariert und als gesunde Zellen dann dem Patienten wieder eingesetzt werden. In beiden Faellen benoetigen die Forscher geeignete 'Genfaehren', die die Genschnipsel aufladen, durch die Zellmembranen tragen und schliesslich in den Zellkern bringen.
Den zweiten Weg hat Alain Fischer bei seinen Patienten beschritten - Kindern, die an einer aeusserst seltenen, aber fuer die Betroffenen verheerenden Immunschwaeche-Krankheit litten, der sogenannten X-SCID (Severe Combined Immunodeficiency). Bei dieser angeborenen Krankheit verhindert ein einziges defektes Gen auf dem weiblichen Geschlechtschromosom - dem X-Chromosom - die Entwicklung aller Immunzellen.
Betroffene Kinder konnten bisher nur ueberleben, wenn sie einen geeigneten Knochenmarkspender fanden, dessen blutbildende Stammzellen ihnen die fehlenden Immunzellen nachlieferten: eine sehr belastende Operation, die selber mit einem hohen Todesrisiko behattet ist. Ohne geeigneten Knochenmarkspender mussten sie in einem hermetisch abgeriegelten Zelt ausharren, weil jeder Krankheitserreger den Tod bringen kann.
Seit 1999 behandelte Alain Fischer 14 Kinder. Er entnahm ihnen Knochenmark-Stammzellen, reparierte diese gentherapeutisch und transplantierte sie den Saeuglingen wieder ein. 13 dieser Patienten leben heute ein normales Leben; ohne Zelt, ohne Beschwerden. Bei einem Kind entwickelte sich im Fruehjahr der Leukaemie-aehnliche Blutkrebs.
Dieses Kind war an einer Windpockeninfektion erkrankt. Das gentherapeutisch wiederhergestellte Immunsystem bekaempfte die Erkrankung tadellos. Doch nachdem die Aufgabe verrichtet war, vermehrten sich die Abwehrzellen immer weiter und wurden nicht mehr abgebaut. Das Kind wird nun mit einer Chemotherapie behandelt, worauf es offenbar gut anspricht.
'Die Gruende fuer den Vorfall sind noch keineswegs klar', betont Reinhard Seger, der momentan in Paris mit Alain Fischer zusammenarbeitet. Mit ein Grund koennte in der Wahl der Genfaehre liegen. Fischer benutzte tuer die Reparatur der Zellen ein Retrovirus. Entschaerfte Retroviren sind sehr beliebt, weil sie das Ersatzgen effizient in das Erbgut der Zielzelle, also irgendwo auf den 23 Chromosomenpaaren, einfuegen. Das Problem dabei: Man weiss nicht genau, wo sich das Reparatur-Gen auf dem Erbgut einfuegt. Somit koennte aus jeder Therapie auch eine schaedliche Mutation resultieren.
Die Forscher sind sich dessen bewusst. Doch die Wahrscheinlichkeit dafuer schien nach bisherigen Erkenntnissen sehr klein und der Nutzen der Therapie fuer die Kinder so gross, dass Forscher und Eltern gewillt waren, das Risiko einzugehen. Bei der Analyse der Immunzellen des betroffenen Kindes hat sich nun gezeigt, dass sich das Reparatur-Gen tatsaechlich in der Naehe eines Erbstueckes eingenistet hat, von dem man weiss, dass es an der Entstehung von Blutkrebs beteiligt sein kann.
Allerdings spielen verschiedene andere Faktoren eine Rolle, deren Zusammentreffen erst die kritische Situation ermoeglicht hat. So scheint die Familie des an Leukaemie erkrankten Kindes besonders anfaellig auf Blutkrebs zu sein. Zudem behandelt Fischer eine Krankheit, bei der das Immunsystem gaenzlich von den reparierten Zellen abhaengt. Die veraenderten Immunzellen haben so einen Wachstumsvorteil und koennen nicht von anderen Abwehrzellen in Schach gehalten werden.
Immer noch am Anfang Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu dem Versuch, den Reinhard Seger und sein Mitarbeiter Johann Hossle in Zuerich planen. Sie moechten mit einem aehnlichen Ansatz wie Fischer die septische Granulomatose bekaempfen. Bei dieser angeborenen Krankheit sind bestimmte Zellen des Immunsystems, die Fresszellen, nicht mehr in der Lage, Bakterien und Pilze abzutoeten. Doch in der von Seger geplanten Therapie haetten die reparierten Zellen keinen Wachstumsvorteil, weil noch funktionierende andere Immunzellen vorhanden sind. Zusaetzlich bauen die Forscher zum therapeutischen Gen ein sogenanntes Marker- Gen ein. Gegen dieses Zusatzgen steht ein Antikoerper zur Verfuegung, so dass der Prozess kontrolliert werden kann.
'Die Gentherapie steckt halt noch absolut in den Kinderschuhen', kommentiert Reinhard Seger die Ereignisse. 'In Anbetracht dessen sind die Ergebnisse von Paris phantastisch, wenn man bedenkt, dass ohne Therapie die Haelfte der Kinder gestorben waere. Wir haben alle Eltern gefragt, ob sie dieselbe Behandlung in Angriff naehmen, auch nachdem sie von dem Vorfall wissen. Alle bejahten dies.'
Trotzdem - eine Krankheit zu heilen zum Preis einer neuen und ebenso gefaehrlichen, ist wohl kaum der Sinn der Medizin. In der Schweiz laeuft zwar nach Angaben der zustaendigen Behoerden im Moment kein klinischer Versuch, in dem Retroviren als Genfaehren dienen. Doch Sandro Rusconi glaubt, dass sich die Eidgenoessiche Fachkommission fuer Biosicherheit (EFBS), die seit Anfang 2002 auch alle Gentherapie-Versuche evaluiert, in den naechsten Wochen mit dem Thema wird beschaeftigen muessen.
Von Matthias Meili
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University of Washington, Seattle, September 17, 2002 |
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FOR IMMEDIATE RELEASE
Gene therapy reverses muscular dystrophy in animal model
FROM: Walter Neary, wneary@u.washington.edu
Researchers have proven that gene therapy can reverse the pathological features of muscular dystrophy in an animal model. Before, gene therapy had only been able to prevent further muscle-wasting in mice. "We expect to build on these results in the continuing search for a way to treat a horrible disease. Our results indicate that gene therapy could be used not only to halt or prevent this disease, but also to restore normal muscle function in older patients," says Dr. Jeffrey S. Chamberlain, professor of neurology at the University of Washington School of Medicine in Seattle. Chamberlain is the senior author of the paper describing the results, which will be published in the Proceedings of the National Academy of Sciences online Early Edition the week of Sept. 16 to 20. Duchenne muscular dystrophy is an X-linked genetic disorder that strikes one of every 3,500 newborn boys. The genetic disorder means the body does not produce the dystrophin protein, which is necessary for the structural support of muscle. Without this protein, muscles weaken to the point where the victim cannot survive. There is no specific treatment against any form of muscular dystrophy, except for supportive measures, such as physical therapy, assistive technology and corrective surgery. Boys and men with the disorder usually die from respiratory failure before they can turn 25.
Researchers have been looking for many years for ways to introduce the dystrophin gene into the body of patients to replace the missing gene. In doing so, researchers have developed a strain of mice who lack the dystrophin gene. In the past, researchers have been able to insert the gene into newborn mice via adenoviral vectors. But those vectors have many viral properties, and results have been limited because adult mice and mice that have begun to develop symptoms of the disease developed a sharp host immune response that eliminated the therapeutic gene.
The results have also been limited because the dystrophin gene is large, and until now, there has not been a good way to deliver the entire gene and have it remain in the muscles of the mice. Last spring, Chamberlain and colleagues reported they were able to deliver a "micro" version of the dystrophin gene. Even the micro version appeared able to reverse the muscle-wasting process, but it was not as effective as the full gene.
However, in the Sept. 16 paper, Chamberlain and colleagues describe how they developed A stripped-down vectors that did not raise a host immune response and which delivered the full-length, muscle-specific dystrophin gene. They showed that the full gene could be delivered to muscles of young and old mice, even well after severe muscle damage had developed. Also, they showed that normal muscle function was restored to a level that directly correlated with the amount of the gene that was delivered.
"These results are extremely encouraging. We have shown that replacing the dystrophin gene will correct this disease, even in older animals. In future research, we hope to develop better methods to deliver the gene to all the muscles of the body, as currently we are limited to treating relatively small muscles. We believe these results also support the need to move forward with human clinical trials to assess the safety of these methods in patients," Chamberlain said.
The research was funded by grants from the National Institutes of Health, the Muscular Dystrophy Association and the Apex Foundation, a family foundation established by Bruce and Jolene McCaw. Other authors of the paper include Christiana DelloRusso, the lead author, of the UW Departments of Physiology and Neurology; Jeannine M. Scott, Dennis Hartigan-O'Connor and Robert W. Crawford of the Department of Neurology; former UW researchers Giovanni Salvatori, Catherine Barjot and Ann S. Robinson, and Susan V. Brooks of the University of Michigan.
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http://health.discovery.com, Nov 20, 2002 |
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http://health.discovery.com/news/afp/20021118/angina.html
Gene Therapy Effective in Treating Angina AFP
Nov. 20 &emdash; The first major trial of gene therapy in patients with advanced heart disease has shown promising results, Canadian researchers said at a science conference here Wednesday.
Canadian researchers who used the technique to grow new blood vessels in the hearts of patients with severe angina, or chest pain, documented a 40-percent improvement in their cardiovascular capacity.
The patients were able to spend more than a minute longer on a treadmill before showing clear signs of oxygen deprivation, compared to their pre-operative exercise capacity &emdash; a fact the researchers attributed to the genetic engineering of new blood vessels. "These people had reached the end of the road. They couldn't climb a flight of stairs or play with their grandchildren in some cases," said Duncan Stewart, a cardiologist at St. Michael's Hospital in Toronto, Canada. "Alleviating their symptoms can have a dramatic effect on their quality of life."
The results show that gene therapy can indeed be harnessed to alleviate the problems associated with coronary artery disease, a condition in which a narrowing of the arteries starves the heart muscle of oxygen, and the number-one killer of Americans. Previous studies have yielded conflicting results, he said. "This is the first trial to provide a clear indication of the efficacy of gene therapy for CAD," said Duncan, director of cardiology at the University of Toronto, who was presenting the study at the annual scientific meeting of the American Heart Association. The procedure required the volunteers to undergo surgery to have their chests cracked open and their hearts injected 30 times with a deactivated virus carrying the gene with the growth factor VEGF. Two of those volunteers died from complications from surgery. A third patient from a control group of 35 people also died during the course of the study. Stewart said the mortality rate was not unexpected given the physical condition of the volunteers in the study, all of whom were deemed to have CAD that was untreatable by the usual surgical methods: heart bypass surgery or balloon angioplasties.
However, he said that his team hopes to investigate less invasive ways of genetically engineering new blood vessel growth in the heart, namely by threading a catheter into the aortic valve in the groin that could be used to deliver the genes to the heart
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http://www.cnn.com, Nov 22, 2002 |
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http://www.cnn.com/2002/HEALTH/conditions/11/22/gene.therapy.ap/
Gene therapy eases stubborn heart disease
CHICAGO (AP) -- The largest study yet of gene therapy for heart disease shows the approach can significantly relieve severe chest pain, though the improvements may take months to become apparent.
Researchers have been working for several years on the idea of injecting genes directly into the heart to improve blood flow. Several smaller studies have suggested a benefit, but the latest experiment is the first to subject the approach to a careful comparison with standard treatment. "This is the first trial to provide a clear indication of efficacy of gene therapy," said Dr. Duncan Stewart, cardiology chief at St. Michael's Hospital in Toronto. Several teams around the world are competing to prove the benefits of various combinations of genes for people with severe chest pain that cannot be treated with drugs, angioplasty or bypass surgery. All involve delivering genes to the heart to promote the growth of new blood vessels to carry nutrition and oxygen to starved heart muscle. Stewart's study was financed by GenVac Inc. of Gaithersburg, Maryland. He presented the results this week at the annual scientific meeting of the American Heart Association. Unlike earlier studies reported so far, Stewart's experiment randomly assigned 71 volunteers to have either gene therapy or receive the usual medical treatment. After three months, there was no difference. However, by six months, people who got the gene therapy could walk significantly farther on a treadmill. "It was surprising how much better the patients felt," Stewart said. One man was so sick he could not play with his grandchildren. After the treatment, "he could enjoy his family and was just thrilled by that." To deliver the therapy, doctors opened the patients' chests and injected the growth hormone genes 30 times into the patients' hearts. The operation itself was fatal to two of the volunteers. After they recovered, the patients walked on treadmills until their electrocardiograms showed clear signs of oxygen deprivation. The treadmill time improved by one minute in the gene therapy patients but was unchanged in the comparison group. The gene patients could also walk 25 percent longer before getting intolerable chest pain. The doctors also took nuclear scans of the patients' hearts, intended to show changes in their blood flow. Some earlier experiments have shown this improves after gene therapy, and those data will be available soon in the Canadian experiment. One drawback of the study is that patients knew, because of the operations, whether or not they received the genes, and this could have affected their sense of improvement. A new study will deliver the genes with a catheter threaded into the heart, and a sham procedure will be done on the comparison group, so no one will know who actually got the genes. "It shows feasibility," Dr. Augustus Grant of Duke University, president-elect of the heart association, said of the latest study. "The increase they saw in treadmill time is significant."
Among other studies at the conference:
- Doctors from the University of Leipzig in Germany compared the effects of balloon angioplasty against an exercise program in 101 people with stable heart disease. They found that after a year, 88 percent of people trained to ride an exercise bike 20 minutes a day were free of major complications, such as heart attacks and repeat hospitalization, compared with 70 percent of those who got angioplasty. Dr. Stephan Gielen said a larger study will test whether the approach is safe. "I would not advise patients to go home from an angiogram" -- a common diagnostic procedure -- "buy a bicycle and start training. We're not at that point yet," he said.
- Dr. Russell V. Luepker of the University of Minnesota looked at the effect of exercise on medical costs on Medicare patients. Healthy people who did nothing ran up average bills of $11,300 during five years in the early 1990s, while those who got even modest exercise had bills of $6,800.
- A study from the Hellenic Heart Foundation in Glyfada, Greece, shows that exercise significantly lowers C-reactive protein, a sign of inflammation that increases the risk of heart attacks. Men who worked out three times a week had levels 10 percent lower than sedentary people, and women's were 17 percent lower.
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http://www.washingtonpost.com, |
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http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/articles/A17574-2002Nov20.html
Gene-Therapy Tests Show Positive Results, GenVec Says
By Michael Barbaro Washington Post Staff Writer
Early human tests of a drug intended to increase blood flow in patients with chronic chest pain have shown positive results for safety and effectiveness, officials at GenVec Inc. of Gaithersburg said yesterday. The results highlight the potential benefits of injecting genes directly into the heart to treat circulatory disease, a process known as gene therapy.
The study involved 71 patients with severe coronary artery disease, a progressive narrowing of blood vessels that often triggers the debilitating pain associated with the condition. Thirty-six patients received the gene therapy, called BioBypass; 35 were given traditional treatment.
BioBypass is designed to improve blood flow in the legs, heart and other tissues by stimulating the formation of new blood vessels.
Patients who received BioBypass were able to walk longer distances on a treadmill before stopping because of chest pain -- the principal measure of the treatment's success. The treatment delayed the onset of chest pain by an average of 1.5 minutes, said Duncan Stewart, cardiology chief at St. Michael's Hospital in Toronto, who administered the tests. GenVec chief executive Paul H. Fischer said the company plans to conduct the larger human tests of BioBypass that are required to gain Food and Drug Administration approval.
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http://www.washtimes.com/commentary/20021031-11641000.htm
A new start for gene therapy?
Michael Fumento
Just weeks ago, gene therapy celebrated one of its greatest successes, the almost-miraculous cure of a 2-year-old Dutch child afflicted with "bubble boy syndrome." His severe combined immunodeficiency (SCID) forced him to live hermetically sealed in plastic. But by removing stem cells from his marrow, genetically modifying them, and re-injecting them, researchers gave him a shiny new fully functional immune system.
Now such SCID treatments in the United States have ground to a halt. Why? Similar therapy, which had cured a 3-year-old French boy, has given him a leukemia-like illness. Gene therapy has always been controversial, mostly because it got off to a promising start and then floundered for almost a decade. But it's now the "comeback kid" of biotech, and is involved in more than 600 clinical trials in 20 different countries. Gene therapy shows promise not just against SCID but many hereditary disorders. About 5 percent of children worldwide are born with congenital or hereditary problems, and nearly 40 percent of adults are thought to have some genetic predisposition from minor ailments to killers like cancer and sickle cell anemia. Originally, the purpose of gene therapy was precisely what the "bubble boy" doctors did: Treat a disease caused by a single defective gene by substituting a good one for a bad one. Then scientists made a discovery that changed all that. They found that adding genes that caused the right proteins to be produced could potentially alleviate any number of disorders. Gene therapy is being applied to problems ranging from Parkinson's to heart disease to AIDS, although about two-thirds of the clinical trials are for cancer. A rodent study at Jefferson Medical College in Philadelphia was spectacularly successful in actually preventing the animals from developing stomach cancer after they were heavily dosed with a powerful carcinogen. Further, the genes were delivered orally. Can anyone say: "Cancer prevention pill"?
Looking further, the researchers found that among 26 different cancer cell lines &emdash; including tumors of the lung, head and neck, esophagus, stomach, cervix, pancreas and kidney &emdash; the new genes inhibited tumor cell growth in more than half of the experiments. The tragic case of the French toddler must be seen as a lesson, not the end of the road. And part of that lesson is that using viruses to insert and spread the corrective genes appears to have major limitations. All of the early gene therapy experiments took advantage of the infectious power of viruses, which by nature burrow into the nucleus of living creatures and set up house. Viruses comprise a small piece of DNA or RNA stuffed inside a protein envelope. Researchers render the virus theoretically harmless by deleting some or all of its genes. They then splice the therapeutic gene into the remaining genetic material and mix it with human cells. The altered virus, called a carrier or vector, can then deliver the therapeutic gene into the nucleus. Even the aforementioned rat pills contained viruses.
But in the French child's case a retrovirus was used, and it's long been suspected that in exceptional cases these could cause cancer if they lodged in or near a cancer-causing gene. The one gene therapy-related death, that of Jesse Gelsinger in 1999, was an apparent reaction to proteins on a mere cold virus. Add to this that many genes are far too large to be inserted with a tiny virus. But scientists are working hard to come up with alternatives.
Researchers at Friedrich Schiller University in Jena, Germany, are using infrared lasers to cut temporary holes in mammal cells and insert DNA. The genetic material was encoded so that it would glow green. This allowed the Germans to see that only the cells they aimed for were hit, that they were undamaged, and that they went on to grow and divide naturally. Using bacteria would be another way to avoid viruses and to insert genes far larger than a virus could handle. Virginia Waters of the University of California-San Diego in La Jolla has found that bacteria can "have sex" with mammalian cells. That may sound perverse, but it's really just good, clean science. The bacteria Ms. Waters used had been genetically engineered to contain pieces of DNA called plasmids. These readily transfer between two bacteria and are a vital tool in creating transgenic crops. But mammalian cells aren't known to accept bacterial DNA. Was this a matter of mean-spirited discrimination or perhaps just something that rarely occurred and had never been observed? To find out, Ms. Waters inserted a gene into one of the plasmids that would show up under a special light. She then laid the bacteria on top of a layer of mammalian cells, perhaps played some romantic music and turned the lights down low, and after eight hours used the light to determine that the desired hanky-panky had indeed occurred. This "bacterial conjugation," as she described it, could conceivably deliver even the largest genes to a variety of sites in humans. Just as it would have been wrong to blast the space program as unethical because brave astronauts were killed and hurt, so too with gene therapy. Yet this is not about beating the Russians to a cold rock, but rather treating and curing an as-yet unknown but vast array of crippling and killing diseases. Let's take a deep breath, try to figure out what went wrong, and plow ahead. We owe it to the bubble boys, and to ourselves.
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Source, month day, 2002 |
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Gene
therapy eases stubborn heart disease