Revolutionäre CRISPR-Technologie: Neuer Hoffnungsschimmer im Kampf gegen Viren!

Revolutionäre CRISPR-Technologie: Neuer Hoffnungsschimmer im Kampf gegen Viren!

In einem wegweisenden Projekt hat ein Forschungsteam der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) unter der Leitung von Dr. Dr. Simon Krooss die CRISPR-Cas13-Technologie zur Bekämpfung viraler Atemwegserkrankungen eingesetzt. Dieses innovative Unternehmen wird von der VolkswagenStiftung mit einer Million Euro über zwei Jahre gefördert. Jährlich erkranken weltweit über 17 Milliarden Menschen an Atemwegserkrankungen durch Viren, was letztlich zu etwa 2,4 Millionen Todesfällen führt. Die Herausforderung für die Mediziner besteht darin, dass die Viren aufgrund ihrer schnellen Mutation die Kontrolle über die Übertragung und Behandlung erheblich erschweren.

Die derzeitigen Behandlungsmöglichkeiten sind oft begrenzt. Häufig zeigen bestehende Medikamente nur geringe Wirksamkeit. Deshalb verfolgt das Team an der MHH einen neuen Ansatz, der auf der vollständigen Zerstörung der Viren basiert. Die geplante CRISPR-Cas13-Technologie soll gezielt virale RNA zerschneiden, während die menschliche mRNA unversehrt bleibt. Dies könnte einen Paradigmenwechsel in der Therapie von Atemwegserkrankungen darstellen, die durch Viren wie das humane Parainfluenzavirus 3 (HPIV3) verursacht werden, für das es bisher keine bekannte Behandlung oder Impfstoff gibt.

Technologische Fortschritte

Die CRISPR-Cas13-Technologie hat sich bereits als effizient bei der Zerschneidung von SARS-CoV-2 in Zellkulturen erwiesen. Dabei konnten bis zu 90 % des viralen Erbguts erfolgreich zerschnitten werden. Die neuen therapeutischen Ansätze zielen darauf ab, die Genschere direkt per Inhalation in die Atemwege des Patienten zu bringen. Hierzu werden Cas13 mit CRISPR-Guide-RNAs (crRNAs) kombiniert, die gezielt zu den viralen RNA-Regionen geleitet werden müssen. Lipid-Nanopartikel dienen als Transportmittel für diese Genschere.

In Experimenten haben Wissenschaftler auch die Replikation anderer Viren wie dem Nipah-Virus und dem Masernvirus erfolgreich eingedämmt. Auch hochspezialisierte CRISPR-Anwendungen, wie das SHERLOCK-System, bieten vielversprechende Möglichkeiten zur schnellen Diagnostik von COVID-19 und anderen Viruserkrankungen. Dabei wurde eine Sensitivität von 96 % bei der Erkennung des S-Gens erreicht, und die Nachweisdauer kann innerhalb von 35 Minuten erfolgen, was deutlich schneller ist als herkömmliche Methoden wie RT-qPCR, die oft mehr als 120 Minuten benötigen., so berichtet die PMC.

Globale Herausforderungen und Lösungen

Die Fortschritte in der antiviralen Entwicklung sind von entscheidender Bedeutung, insbesondere angesichts der globalen Gesundheitsbedrohungen durch RNA-Viren wie SARS-CoV-2. Neue Systeme wie das Cas13d-NCS bieten vielversprechende Perspektiven, da sie in der Lage sind, nukleäre crRNAs ins Zytosol zu transportieren. Dies ermöglicht zielgerichtete Eingriffe in spezifische RNAs, was die therapeutische Landschaft revolutionieren und neue Möglichkeiten für Präzisionsmedizin eröffnen könnte. Solche Entwicklungen könnten auch bei zukünftigen epidemischen Ausbrüchen von Bedeutung sein, wie die Forscher um Prof. Wolfgang Wurst am Helmholtz Zentrum München aufzeigen, berichtet Helmholtz Munich.

Die weltweite Einschätzung der Notwendigkeit wirksamer und schnell verfügbarer antiviraler Therapien ist unübersehbar. Mit Projekten wie dem in Hannover könnte es gelingen, die Bedürfnisse der globalen Gesundheitsgemeinschaft besser zu adressieren und die Behandlungsmöglichkeiten für Atemwegserkrankungen erheblich zu verbessern.