Aufgabe Vorschlag A - Aufgabe 6 · Abitur Hessen Biologie LK 2022

Aufgabe 6

[12 BE]

Erklären Sie anhand von Material 5 die Wirkungsweise der beiden gentherapeutischen Behandlungsmethoden von SMA. (Material 1, 2 und 5)

Material 5: Gentherapien bei SMA

Um ein Fortschreiten der potenziell tödlichen Krankheit aufzuhalten bzw. eine Verbesserung bereits bestehender Symptome zu erzielen, sind in den letzten Jahren Medikamente entwickelt worden, die auf gentherapeutischer Basis wirken. Zwei sowohl in den USA als auch in Europa zugelassene Gentherapeutika basieren auf unterschiedlichen Konzepten. Derzeit gibt es intensive Forschungen dazu, das Grundkonzept beider Methoden auch auf andere genetisch bedingte Erkrankungen zu übertragen.

A Gen-Therapie mit Antisense-Oligonukleotiden (ASO)

ASO sind künstlich hergestellte, kurze, einzelsträngige DNA- oder RNA-Abschnitte. Der Wirkstoff Nusinersen ist ein ASO mit einer Länge von 18 RNA-Nukleotiden, der an einen Proteinanteil gekoppelt ist.

Mehrere Studien beweisen die Wirksamkeit des ASO Nusinersen sowohl bei Kleinkindern als auch bei Erwachsenen. 40% der Patienten zeigten nach 14-monatiger Behandlung klinisch bedeutsame Verbesserungen ihrer Motorik. Schwerwiegende Nebenwirkungen wurden nicht beobachtet.

Die Verabreichung des Wirkstoffs erfolgt durch Injektion direkt in den Rückenmarkskanal zu den Zellkörpern der $\alpha$-Motoneurone. Die Behandlung muss lebenslang alle vier Monate wiederholt werden und verursacht Kosten von ca. 300 000 € jährlich.

B Gen-Therapie mit Zolgensma®

Seit 1. Juli 2020 ist der Wirkstoff Onasemnogen-Abeparvovec (Zolgensma®) in Deutschland für die Behandlung von Babys und Kleinkindern erhältlich. Es konnte gezeigt werden, dass Zolgensma® die Notwendigkeit einer künstlichen Beatmung bei Babys mit SMA verringert. 20 der 22 Babys, denen Zolgensma® in einer Studie verabreicht wurde, waren nach 14 Monaten ohne permanentes Beatmungsgerät noch am Leben. Ohne Behandlung überlebt normalerweise nur ein Viertel der Patientinnen und Patienten ohne Beatmungsgerät. Das Gentherapeutikum zeigte weiterhin eine schnelle Verbesserung der motorischen Funktionen sowie die Möglichkeit, ohne Unterstützung sitzen (bei 50% der Patienten), krabbeln oder gehen zu können. Derartige motorische Fähigkeiten wurden bislang bei unbehandelten SMA-Typ-I-Patienten (schwerster Krankheitsverlauf) nie erreicht.

Der Wirkstoff besteht im Wesentlichen aus einem intakten SMN1 -Gen und verwendet ein nicht vermehrungsfähiges Adeno-assoziiertes Virus (AAV) als Vektor. Der Wirkstoff kann intravenös verabreicht werden. Eine einmalige Behandlung reicht für eine lebenslange Wirkung.

Zolgensma® gilt als teuerstes Medikament der Welt, mit etwa zwei Millionen Euro für eine einmalige Dosis. Der Hersteller des Medikaments begründet den Preis des Medikaments mit den enormen Entwicklungskosten.

Hinweis: Die cDNA (circuläre DNA) verbleibt dauerhaft im Zellkern und wird nicht in die DNA der Zielzelle integriert.

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