Die Muskelretterin
Diese Patientin wird die Neurologin nicht vergessen. Sie kam mit Mitte 40 in ihre Sprechstunde, eine lebenslustige Frau mit zwei Kindern, die immer fit gewesen war, aber schleichend Kraft verlor und irgendwann kaum noch Treppen steigen konnte. „Die Ärzte sagten ihr, dass es normal sei, wenn man als junge Mutter nicht mehr so leistungsfähig ist“, erzählt Simone Spuler. „Wir haben ihr Gewebe entnommen, das Erbgut sequenziert und festgestellt, dass sie an einer Laminopathie leidet. Das ist eine schwere genetische Muskelerkrankung.“
Die Professorin sitzt in ihrer Wohnung in Charlottenburg und schaut durch eine goldumrandete Brille in die Kamera, im Hintergrund steht eine Holztruhe vor einer Gründerzeittür, darüber hängt ein schwarzweißes Bild, das drei Personen zeigt, die gemeinsam musizieren. Es ist ihr Home-Office-Tag, sie spricht mit Doktoranden, Patientinnen, Industriepartnern, Kolleginnen. Wissenschaft, sagt sie, sei wie gemeinsames Musizieren, oft schwierig in der Zusammenarbeit, aber am Ende viel besser als ein Solo.
Es ist eine große Verantwortung, bei den Betroffenen keine falschen Hoffnungen zu wecken, sie dennoch gut zu betreuen und über Fortschritte zu informieren.
Simone Spuler ist Expertin für erbliche Muskelkrankheiten am Experimental and Clinical Research Center (ECRC), einer gemeinsamen Einrichtung von Charité – Universitätsmedizin Berlin und dem Max-Delbrück-Centrum. In der Hochschulambulanz auf dem Campus Berlin-Buch betreut sie rund 2.000 Patient*innen mit Muskelkrankheiten. Ihr ehrgeiziges Ziel: Grundlagenforschung und Klinik eng verzahnen und so einige der schlimmsten genetisch bedingten Muskelerkrankungen heilen.
Noch sind die Aussichten für Betroffene düster. Denn dieser Abbau der Muskelmasse ist unumkehrbar. In der Sprechstunde muss Spuler mit anschauen, wie ihre Patient*innen Kraft und Beweglichkeit verlieren. Ein zermürbender Prozess. „Es ist eine große Verantwortung, bei den Betroffenen keine falschen Hoffnungen zu wecken, sie dennoch gut zu betreuen und über Fortschritte zu informieren“, sagt Spuler. „Wir versuchen ihnen sehr klar zu machen, wie begrenzt unsere Möglichkeiten im Augenblick sind.“ Der Mutter mit den zwei Kindern konnte Spuler nicht helfen. Sie starb an Herzversagen, mit 58 Jahren.
Bindegewebe und Fettzellen statt Muskel
Muskeln sind ein mechanisches Wunderwerk. Von der Haarwurzel bis zum kleinen Zeh steuern sie die Bewegung des Körpers, indem sie sich zusammenziehen und lockern. Im Alter bilden sie sich zurück. Bestimmte Genmutationen schwächen die Stabilität der Muskelfasern viel zu früh, sodass sie reißen. „Die körpereigenen Muskelstammzellen können die Schäden zwar reparieren“, sagt Spuler. „Aber irgendwann ist der Pool der Stammzellen erschöpft, es wandern Bindegewebe und Fettzellen ein und bauen den Muskel um.“
Von den rund 400 bekannten genetisch bedingten Muskelerkrankungen sind 40 so schwerwiegend, dass sie zu einem sehr schnellen Verlust von Muskelmasse führen. Spuler konzentriert sich auf die Untergruppe der Gliedergürteldystrophien (Limb-Girdle Muscular Dystrophies, LGMD), die von Schultern und Becken ausgehend Muskeln im ganzen Körper schwächen. Mit ihrem Team erforscht sie vier Krankheiten aus dieser Gruppe, darunter die Laminopathie.
Die Schönheit der Muskelfasern
Die Muskeln traten 1982 in Spulers Leben. Als Medizinstudentin im dritten Semester war ihr die Theorie der Vorlesungen viel zu einseitig. „Ich wollte unbedingt forschen. Bei einer Max-Planck-Gruppe durfte ich dann sofort mitmachen, einen Rezeptor bei einem Rattenmuskel zu isolieren“, erinnert sich Spuler. Das Interesse wurde zu einer Leidenschaft. „Muskeln sind sehr schön, Muskelfaser-Präparate sind so gleichmäßig strukturiert und in wunderbaren Nuancen färbbar“, sagt Spuler.
Als sie in den neunziger Jahren als Postdoktorandin am Max-Planck-Institut in Martinsried beschloss, sich auf erbliche Muskelerkrankungen zu spezialisieren, wurden gerade die ersten Gene entdeckt, die diese verursachen. „Das war extrem spannend mitzuerleben und zu erkennen, wie viele Gene für unterschiedliche Erkrankungen verantwortlich sind“, sagt Spuler. In Minnesota, an der Mayo Clinic in Rochester, lernte sie, die molekularen Mechanismen zu durchleuchten.
Zurück in Deutschland forderten zunächst ihre Kinder Aufmerksamkeit, sie waren beide noch sehr klein. Doch bald stürzte sie sich wieder in die Analyse humaner Muskelstammzellen und baute neben der Forschung eine Spezialambulanz für Muskelkrankheiten an der Charité auf. 2015 beschloss sie, ihr Wissen mit den Erkenntnissen aus Stammzellbiologie und Genomchirurgie zu kombinieren, um eine Therapie für erbliche Muskelerkrankungen zu entwickeln.
Simone Spuler
Genreparatur mit Schere und Pinzette
Erkranktes Muskelgewebe lässt sich nicht durch eine Transplantation austauschen, wie bei Niere, Lunge oder Herz. Wer es heilen will, muss die mutierten Gene reparieren, die es schwächen. CRISPR/Cas9 kann das leisten. Wie eine Schere zerschneidet das Enzym Cas9 den DNA-Strang an der gewünschten Stelle und die Zelle setzt neues Genmaterial ein. Im Labor ist es Spulers Team bereits gelungen, so „reparierte“ Muskelstammzellen in kranke Mäuse zu injizieren und bei ihnen wieder Muskeln wachsen zu lassen. Die Stammzellen verbinden sich im Muskelgewebe mit den kranken Zellen und helfen dabei, Muskelfasern neu aufzubauen.
Bei einigen Mutationen, die der Laminopathie und LGMD2D zugrunde liegen können, eignet sich eine noch gezieltere Methode für den Eingriff: „base editing“. Die Weiterentwicklung der CRISPR/Cas9-Technologie ist weniger fehleranfällig, denn ein verändertes Cas9 zerschneidet den DNA-Doppelstrang nicht, sondern tauscht wie mit einer Pinzette eine einzelne Base in einem Gen aus. In Muskelstammzellen eines Zehnjährigen mit LGMD2D haben die Forscher*innen diese „Pinzette“ bereits eingesetzt und die reparierten Zellen anschließend Mäusen injiziert. Auch sie ließen größtenteils neue Muskelfasern entstehen.
„Ein unglaublicher Schritt für die Lebensqualität“
Spuler plant, Patient*innen reparierte Muskelstammzellen in den Muskel zu spritzen, wo sie neue Fasern und auch Muskelstammzellen bilden können. Für einzelne Patient*innen steht dieser Schritt kurz bevor. Doch die Menge der Stammzellen, die im Labor hergestellt werden können, ist zu klein, um alle Muskeln im Körper zu versorgen. 80 bis 100 Millionen sind derzeit das Limit. Das reicht für einzelne Muskelpartien, etwa Fingerbeuger oder Augenringmuskel, damit Betroffene ihre Lider wieder schließen können. „Das wäre ein unglaublicher Schritt für die Lebensqualität“, sagt Spuler – und denkt an den nächsten. Die Vision ist, die Basen-Pinzetten direkt in den Körper geben. „Ein Trägermolekül wird sie ins Muskelgewebe transportieren, wo sie einige Stunden arbeiten, bevor sie wieder abgebaut werden“, sagt Spuler. So könnten sie alle Muskelzellen im Körper reparieren.
Vielleicht kann Spuler auch den Kindern der Patientin helfen, die mit 58 Jahren an Laminopathie gestorben ist. Ihr Team hat ein Archiv für Muskelstammzellen von Erkrankten aufgebaut, die Biobank Myopax. Hier bewahren sie die aufbereiteten Zellen so lange auf, bis eine Therapie zugelassen ist. Für Betroffene wäre es sonst ein Wettlauf gegen die Zeit, denn im Verlauf von Muskeldystrophien werden auch die Stammzellen zerstört – und eine Heilung mit ihrer Hilfe immer aussichtsloser. In der Biobank bleibt ihr regeneratives Potenzial jedoch erhalten und steht noch zur Verfügung, wenn die Krankheit fortgeschritten ist.
„Wir wollen nicht Gottes Werk verändern“
Es sind Optimismus und Anteilnahme, die Spuler antreiben – und die sie an den wissenschaftlichen Nachwuchs weitergibt. „Es ist ein sehr aufwendiger Prozess und echte Handarbeit, genau die richtigen Gene zu korrigieren“, sagt sie. „Aber ich glaube, dass es sich unbedingt lohnt.“ Selbst, wenn sich die Arbeit in die Nächte zieht und Grübeleien sie nicht loslassen. Ausgleich findet sie in der Oper, bei den Meistersingern, Giulio Cesare oder Castorfs Ring. Oder am Abend mit der Familie in der Charlottenburger Küche, wenn sich Basenpaare in Kreuzkümmel und Harissa auflösen.
In ruhigen Stunden beschäftigen sie auch Zweifel. So sehr, dass sie in den Gemeindekirchenrat gegangen ist, um sich den kritischen Fragen gläubiger Menschen zu stellen. „Ich erkläre ihnen, dass wir mit dem Genome Editing nicht Gottes Werk verändern, sondern ganz gezielt eine Krankheit heilen wollen“, sagt sie. „Im Prinzip ist das wie beim Chirurgen, der einen Tumor entfernt.“ Darauf legt sie jetzt ihre ganze Kraft: Eine sichere Gentherapie zu entwickeln, die Muskelzelle reparieren kann. Damit sie irgendwann in der Hochschulambulanz ihren Patient*innen gegenübersitzen und sagen kann: Das kriegen wir wieder hin.
Text: Mirco Lomoth
Weiterführende Informationen
- Neue Muskeln für die Blase
- Meilenstein für Therapie der Muskeldystrophie
- Biobank für Muskelstammzellen
