Möglichkeiten der Gentechnik in der Medizin

Durch den Einsatz von Gentechnik in der Medizin haben sich diagnostische und therapeutische Möglichkeiten entwickelt. So kann z.B. eine Vielzahl von Medikamenten hergestellt werden, oder genetisch bedingten Krankheiten können erkannt und behandelt werden.

Gentechnisch produzierte Medikamente
Bevor man gentechnisch Humaninsulin produzieren konnte, waren Diabetiker auf Insulin von Schweinen, das nach dem Schlachten aus deren Bauchspeicheldrüse gewonnen wurde, angewiesen. Da es sich aber nicht um das menschliche Insulin handelte – Human- und Schweineinsulin unterscheiden sich in einem Enzym – und es auch oftmals nicht ganz rein war, kam es bei längerer Anwedung zu Unverträglichkeitsreaktionen. Gentechnisch produziertes Insulin entspricht dagegen genau dem Humaninsulin, es kann rein und in großen Mengen hergestellt werden und ist dadurch auch noch günstiger.

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Insulin besteht aus einer A- und einer B-Kette die sich zusammen zu Insulin anlagern, in der menschlichen DNA gibt es daher ebenfalls zwei Abschnitte “A“ und “B“ (siehe Bild), die zusammen in einen Plasmidring eines Bakteriums aufgenommen und dann in ein Bakterium eingeschleust werden. Wird das Bakterium nun optimalen Vermehrungsbedingungen ausgesetzt (Aminosäuren und Sauerstoff), dann produziert das Bakterium beide Ketten und damit Insulin. Dieses Insulin kann dann medizinisch genutzt werden.

Neben der produktion von Humaninsulin wurde z.B. auch 1983 der Faktor Acht für Bluter, 1986 ein Impfstoff gegen Hepatitis B oder 2007 der HPV-Impfstoff gegen gebärmutterhalskrebsauslösende Viren entwickelt. Eine bestimmte DNA muss nicht unbedingt in Bakterien eingeschleust werden, so können z.B. auch Ziegen durch eingeschleuste DNA Medikamente herstellen, die dann aus der Milch isoliert werden können.

Diagnostik mit Gentechnik

Kennt man die eine bestimmte Basensequenz eines Gens, kann man sie mit Gensonden z.B. mit radioaktiv markierte Gensonden aufspüren. Seit 1999 gibt es in Bayern die Möglichkeit bei Neugeborenen bereits 20 Genkrankheiten feststellen und damit entsprechende Maßnahmen treffen, um ein normales Wachstum zu ermöglichen. Beispiele für genetisch bedingte Krankheiten, die man feststellen kann, sind MCAD, Brustkrebs oder auch Chorea Huntington.

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Eine leichte Möglichkeit stellt die sogenannte Gelelektrophorese dar. Mit Restriktionsenzymen (biologischen “Scheren“, die nur an einem bestimmten Punkt schneiden können) kann man einen DNA-Abschnitt zerlegen – im Normalfall gibt es eine bestimmte Anzahl an Stücken, die übrig bleiben – in der Grafik gibt es zwei Schnittstellen, an denen das Allel zerschnitten werden kann. Es entstehen also 3 Teile – im unteren Fall liegt eine Mutation vor, das Restriktionsenzym kann nicht mehr schneiden und es entstehen nur zwei Teile.
Bei der Gelelektrophorese werden im Normalfal drei Banden (Striche), bei der Mutation aber nur zwei Banden sichtbar

Somatische Therapie und Keimbahntherapie

Grundsätzlich kann eine Gentherapie auf zwei Wegen erfolgen: Entweder kann bereits die befruchtete Eizelle therapiert und anschließend von einer Frau ausgetragen werden, dabei bekämen alle Zellen die gleichen Gene und das Individuum wäre theoretisch gesund. Da es aber missbraucht werden kann und man “Genselekion“ betreiben könnte, ist die Keimbahntherapie in Deutschland verboten.
Somatische Therapie wird z.B. bei Muskoviszidose eingesetzt. Der Patient bekommt mit einem Vektor z.B. Viren oder Fetttröpfchen, die inhaliert werden und in die Lunge gelangen, intakte Allele. In der Folge können die Lungenzellen für einige Wochen Tunnelproteine bilden. Nach ein paar Wochen muss die Prozedur allerdings erneut durchgeführt werden.

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Ein Kommentar zu Möglichkeiten der Gentechnik in der Medizin

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