Jessica Rinaldi/The Boston Globe über Getty Images
- Der Wissenschaftler und Biotech-Mitbegründer David Liu ist einer der Pioniere von Medikamenten, die DNA bearbeiten können.
- Sein Labor entwickelt eine Therapie, die Alzheimer durch die Installation eines Schutzgens verhindern könnte.
- Liu wurde 2021 zu einem der 100 People Transforming Business von Insider ernannt.
David Liu ist vor allem als einer der Pioniere der experimentellen Wissenschaft der Bearbeitung von Genen bekannt.
Lius Labor am Broad Institute des MIT und Harvard war der Geburtsort von zwei neuen Arten der Gen-Editierung, die als Base- und Prime-Editing bezeichnet werden und Segmente des DNA-Strangs austauschen, ohne ihn zu zerschneiden. Er und andere Experten schätzen, dass sie genauer sein könnten und weniger unbeabsichtigte Auswirkungen haben könnten als andere Formen der Gen-Editierung wie CRISPR.
Weniger bekannt ist, dass sein Labor in den letzten fünf Jahren im Stillen eine Methode getestet hat, um Menschen möglicherweise vor einem der verheerendste Gesundheitszustände weltweit: Alzheimer-Krankheit.
Einer der ersten Tests des Labors zu dieser Wissenschaft besteht darin, zu sehen, ob damit ein Gen namens APOE2 installiert werden kann, von dem angenommen wird, dass es das Risiko einer Person, an Alzheimer zu erkranken, signifikant verringert. Die Arbeiten befinden sich noch in einem sehr frühen Stadium, sagte Liu gegenüber Insider. Sein Team hat veröffentlicht mehrere Papiere Dies deutet darauf hin, dass sie diese Veränderungen in Zellproben vornehmen können und führt derzeit zusätzliche Experimente an Mäusen durch.
Das Konzept der Alzheimer-Prävention gewinnt an Bedeutung, und I-Mab Biopharma startet Anfang dieser Woche eine Studie im Frühstadium Nasenimpfung gegen die Krankheit. Biotechnologie Nuravax und Vaxxinität arbeiten auch an Alzheimer-Impfstoffen.
Der Vorteil der Gen-Editierung besteht darin, dass es sich um ein einmaliges Medikament handeln könnte. Aber es ist noch sehr experimentell und wird derzeit nur an Menschen mit seltenen Krankheiten getestet. Es gibt noch viele Fragen, die beantwortet werden müssen, bevor die DNA der weltweit 33 Millionen Menschen mit Alzheimer-Krankheit optimiert wird, geschweige denn, Menschen, die ansonsten gesund sind, aber in Zukunft ein Alzheimer-Risiko haben, eine neue Art von Medikamenten zu geben.
Lius Alzheimer-Arbeit ist nicht nur ein bedeutender Test für neue wissenschaftliche Erkenntnisse – sie könnte auch dazu beitragen, festzustellen, ob und wie die Gen-Editierung zum Mainstream wird.
Lius Arbeit konzentriert sich auf ein Gen, das dazu führt, dass Menschen bis zu 99,6% weniger an Alzheimer erkranken
Niemand weiß genau, was die Alzheimer-Krankheit verursacht. Derzeit gibt es unzählige Theorien, denn es gibt nicht viele biologische Merkmale, die bei jeder Person mit der Krankheit gefunden werden. Die meisten Pharmaunternehmen haben sich auf ein Protein namens Amyloid Beta konzentriert, das sich im Gehirn einiger Alzheimer-Patienten ansammelt, aber nicht alle Patienten haben diese Ansammlung.
Es gibt eine genetische Mutation, die einen starken Bezug zur Krankheit hat: das APOE4-Gen. Aber auch das ist nicht endgültig – nur weil Sie die Mutation haben, heißt das nicht, dass Sie an Alzheimer erkranken.
Es kann jedoch eine andere Möglichkeit geben, die Krankheit zu stoppen.
Untersuchungen haben gezeigt, dass Menschen mit einem ähnlichen Gen, APOE2, zwischen 66 % und 99,6 % weniger wahrscheinlich Alzheimer zu entwickeln.
Liu und sein Forschungsteam haben sich auf dieses Gen konzentriert, so wie sie waren Entwicklung der ersten Base-Editing-Technologie zwischen 2013 und 2015. Es war anfangs eine etwas willkürliche Idee, sagte Liu, kreuzte aber alle Kästchen an: Es gab starke wissenschaftliche Erkenntnisse, die APOE2 mit der Alzheimer-Krankheit in Verbindung brachten, und vielversprechende Anzeichen dafür, dass Base Editing dieses Gen optimieren könnte.
Die Idee ist, eine Behandlung zu entwickeln, die die Grundbuchstaben des DNA-Strangs – G, A, T und C – umkehrt, um APOE4 oder eine andere Art von Gen, die als APOE3 bekannt ist, in APOE2 zu verwandeln.
Laut Liu führt das Labor immer noch Tests durch, um wichtige Fragen zu beantworten, z. B. wie und wo im Körper die Behandlung durchgeführt werden soll.
Experten fragen sich immer noch, ob Gentherapien für die Allgemeinbevölkerung zu riskant sind
Yadong Huang, Associate Investigator des Gladstone Institutes, der sich seit 1985 mit APOE4 beschäftigt, hält Lius Idee der Gen-Editierung für die richtige Strategie. Es ist klar, dass APOE2 vor der Entwicklung der Alzheimer-Krankheit schützt, und Huang gefällt, dass der Ansatz des Liu-Labors nicht das Durchtrennen des DNA-Strangs beinhaltet, da Wissenschaftler die Theorie aufstellten, dass das Durchtrennen des Strangs Probleme verursachen könnte.
Es wirft jedoch viele Fragen auf. Wer sollte es bekommen: Jeder oder nur Menschen mit dem Hochrisiko-APOE4-Gen, fragte Doug Cole, der Neurologe, der zum Venture-Kapitalisten wurde. Und wann müssten sie die Gentherapie bekommen?
Liu und sein Forschungsteam haben diese Fragen noch nicht beantwortet. Aber Liu wies auf ein anderes Startup hin, das er mitbegründet hat, Beam Therapeutics Zusammenarbeit mit Verve Therapeutics an einer Gentherapie, die möglicherweise Herzkrankheiten heilen könnte. Sie beginnen mit Patienten, die aufgrund einer genetischen Mutation ein hohes Risiko für Herzerkrankungen haben und am meisten von der Behandlung profitieren.
“Alle diese Therapeutika laufen darauf hinaus, den potenziellen Nutzen für den Patienten und das potenzielle Risiko für den Patienten am besten abzuwägen”, sagte Liu. “Wir verfügen über eine ganze Fülle von CRISPR- und Nicht-CRISPR-Geneditiertechnologien der nächsten Generation, die neue Fähigkeiten bieten und möglicherweise viel breiter anwendbar sein könnten.”