Mit dem rasanten Fortschritt der CRISPR/Cas-Technologie in der Zell- und Gentherapie gewinnt die nicht-klinische Sicherheitsbewertung zunehmend an Bedeutung. Eine aktuelle Übersichtsarbeit aus Großbritannien bewertet umfassend die notwendigen Sicherheitsprüfungen für CRISPR/Cas-modifizierte Therapieprodukte und zeigt Risiken sowie mögliche Lösungsansätze auf.
Die Autoren vom Cell and Gene Therapy Catapult und vom Guy’s Hospital in London betonen, dass nicht-klinische Studien weit über bloße Machbarkeitsnachweise hinausgehen müssen. Dazu gehören Toxikologie, Biodistribution, Immunogenität, Tumorigenität und Langzeit-Persistenz-Analysen. Die Prüfprogramme sollten produktspezifisch, risikobasiert und in Übereinstimmung mit den Leitlinien von FDA und EMA gestaltet werden.
Ein zentrales Risiko stellen genotoxische Effekte durch CRISPR-induzierte Doppelstrangbrüche in der DNA dar. Fehlerhafte Reparaturmechanismen können zu ungewollten Insertionen, Deletionen, chromosomalen Umlagerungen und p53-vermittelten DNA-Schäden führen und potenziell onkogene Zellklone begünstigen. Neuere Technologien wie hochpräzise Cas-Varianten, Base Editing und Prime Editing könnten diese Risiken deutlich verringern, da sie Off-Target-Effekte minimieren und Doppelstrangbrüche weitgehend vermeiden.
Auch die Art der Wirkstoffübertragung spielt eine entscheidende Rolle für die Sicherheit. Virale Vektoren wie AAV, Adenoviren oder Lentiviren ermöglichen zwar eine effiziente Genübertragung, bergen jedoch Risiken wie Immunreaktionen, Insertionsmutagenese und dosisabhängige Toxizität. Nicht-virale Ansätze, insbesondere Lipid-Nanopartikel zur Übertragung von Cas9-mRNA oder Ribonukleoprotein-Komplexen, bieten dagegen eine nur vorübergehende Nuklease-Aktivität und könnten ein günstigeres Sicherheitsprofil aufweisen.
Zusätzlich besteht aufgrund des bakteriellen Ursprungs der Cas-Proteine das Problem vorbestehender Immunität: Viele Menschen haben bereits Antikörper und reaktive T-Zellen gegen Cas9. Die Autoren empfehlen daher eine sorgfältige Immun-Screening, Epitop-Engineering und engmaschige Überwachung in der klinischen Entwicklung.
Die Übersicht empfiehlt zudem den verstärkten Einsatz von In-silico-Guide-RNA-Design, Next-Generation-Sequencing zur Off-Target-Analyse und langfristigen Tumorigenitätsstudien. Insgesamt unterstreicht die Arbeit, dass eine multidisziplinäre, strukturierte Sicherheitsbewertung die Grundlage für die sichere Translation von CRISPR/Cas-Therapien in die Klinik darstellt.
Die Übersichtsarbeit mit dem Titel „Non-clinical safety considerations on genome editing using the CRISPR/Cas system“ ist in der Fachzeitschrift „Genes & Diseases“ erschienen.
