Jede Gentherapie ist spezifisch für die Erkrankung, für die sie entwickelt wurde. Deshalb gibt es nicht die eine Gentherapie für alle. Stattdessen wenden die Wissenschaftler jeweils die Strategie an, die am ehesten erfolgversprechend scheint, je nachdem, welche Gene eine Erkrankung verursachen und welche Körperzellen betroffen sind. Der Gentransfer erfolgt entweder in vivo oder ex vivo mittels (viraler) Vektoren. Bei der in vivo Methode gelangt das Gen zwar in den Zellkern, wird aber nicht in das Erbgut integriert. Die Zelle beginnt trotzdem, die Eiweißmoleküle gemäß dem neuen Bauplan (Transgen) zu produzieren. Sie verhält sich nun so, als hätte sie die genetische Erkrankung nicht. Bei der ex vivo Methode wird das neue Gen hingegen zunächst außerhalb des Körpers in das Erbgut der Zellen eines Patienten stabil integriert. Die Zellen werden zuvor entnommen und anschließend wieder infundiert, so dass die Ausprägung der Krankheit im Wesentlichen beseitigt ist.

Die verschiedenen Ansätze der Gentherapie nutzen auch unterschiedliche Vektoren für den Gentransfer. “Die gängigsten Vektoren sind Adeno-assoziierte virale (AAV) Vektoren, Adenoviren und Lentiviren”, erklärt Holger Laux, Director, Viral Vector Process Development bei CSL. Viren werden deshalb so gern als Vektoren genutzt, weil diese Dank ihrer Hülle in Zellen eindringen und ihnen ihr Erbgut einschleusen können. “Wir haben die Viren so verändert, dass sie sich nicht mehr vermehren und ausbreiten können, also nicht mehr infektiös sind”, sagt Laux. Das Virus-Erbgut ist weitgehend entfernt und durch das therapeutische Gen ersetzt. Das Virus dient lediglich noch als Transporter für den Bauplan.

“AAV-Vektoren sind die derzeit am häufigsten für einen in-vivo-Gentransfer verwendeten Vektoren”, erklärt Laux. Vorteil sei, dass sie beim Immunsystem vergleichsweise wenig Aufmerksamkeit erregten. Die zahlreichen AAV Serotypen erlauben die Einschleusung des therapeutischen Gens in praktisch allen Gewebetypen. Die AAV-Vektoren schleusen das Gen nur in die Zelle ein, integrieren es aber nicht ins Erbgut. Daher geht das Gen bei der nächsten Zellteilung wieder verloren, weshalb das Ziel in erster Linie Gewebe ist, deren Zellen sich nicht mehr oft teilen. “Auch ist der Platz in ihnen sehr beschränkt, weshalb sie in der Regel nur bei genetischen Erkrankungen eingesetzt werden, bei denen die defekten Gene klein sind”, schildert Laux auch den Nachteil der AAV-Vektoren. Adenoviren hingegen können laut Laux auch größere Transgene aufnehmen und das auch in viele unterschiedliche Arten von Zielzellen, aber: “Diese Vektoren lösen starke Immunantworten aus und sind deshalb weniger effektiv als AAVs.” Werden modifizierte Lentiviren als Vektoren genutzt, bleibt das Transgen funktionstüchtig auch in sich teilenden Zellen – und außerdem fällt die Immunantwort gering aus. Die Transgene bleiben lebenslang stabil, die Wirkung der Therapien hält fast unbegrenzt an. Lentiviren werden in erster Linie bei Zellen eingesetzt, die leicht aufgereinigt und dann wieder transplantiert werden können. “In erster Linie sind dies Blutzellen, und die Behandlung von Immunschwächen und die Bekämpfung von Krebs stehen hier im Vordergrund”, erklärt Laux. Auch hier muss also spezifisch die jeweils passende Methode ausgewählt und in klinischen Studien überprüft werden.