Forscher der Rockefeller University haben eine neue gentechnische Strategie entwickelt, mit der das Immunsystem selbst zu einer dauerhaften und nachboostbaren Quelle therapeutischer Proteine wird. Durch gezielte Gen-Editierung von Blutstammzellen können B-Zellen dauerhaft so programmiert werden, dass sie hochwirksame Antikörper oder andere therapeutische Proteine produzieren – potenziell mit nur einer einmaligen Behandlung.
Die in der Fachzeitschrift Science veröffentlichte Studie zeigt als Proof-of-Concept, dass bereits die Editierung einer sehr kleinen Zahl von hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen ausreicht, um Mäuse langfristig vor einer tödlichen Influenza-Infektion zu schützen. Die produzierten Antikörper blieben über Monate stabil nachweisbar und ließen sich durch Impfung weiter verstärken.
„Unser Ziel ist es, mit einer einzigen Injektion das Genom so zu verändern, dass der Körper selbst die gewünschten Proteine herstellt“, erklärt Harald Hartweger, Research Assistant Professor im Labor von Michel Nussenzweig. „Das kann ein breit neutralisierender Antikörper gegen HIV oder Influenza sein – oder jedes andere therapeutische Protein.“
Neuer Ansatz: Editierung auf Stammzell-Ebene
Bisherige Versuche, reife B-Zellen direkt zu editieren, führten nur zu vorübergehender Antikörper-Produktion. Die Rockefeller-Forscher gingen deshalb einen Schritt weiter upstream: Sie nutzten CRISPR, um den genetischen Bauplan für seltene, breit neutralisierende Antikörper direkt in hämatopoetische Stammzellen einzubauen. Diese Stammzellen bilden anschließend kontinuierlich neue B-Zellen, die den gewünschten Antikörper produzieren können.
Selbst wenn nur wenige Dutzend Stammzellen erfolgreich editiert wurden, führte eine herkömmliche Impfung zu einer starken Vermehrung der programmierten Zellen. Diese reiften zu Plasmazellen heran und produzierten hohe Mengen des gewünschten Antikörpers – lange anhaltend und boostbar.
Die editierten B-Zellen verhielten sich wie normale Immunzellen und schützten die Mäuse vor einer sonst tödlichen Influenza-Infektion. Darüber hinaus zeigten die Forscher, dass die Plattform auch für die Produktion nicht-antikörperbasierter Proteine geeignet ist und dass mehrere unterschiedliche Antikörper gleichzeitig hergestellt werden können – ein Ansatz, der die Entstehung von Resistenzen bei rasch mutierenden Viren wie HIV erschweren könnte.
Breites Anwendungspotenzial
Die Methode könnte nicht nur für Infektionskrankheiten wie HIV oder Influenza genutzt werden, bei denen herkömmliche Impfungen scheitern, sondern auch für die Behandlung genetischer Proteinmangel-Erkrankungen, Stoffwechselstörungen, Autoimmunerkrankungen und Krebs. Die Forscher konnten zudem zeigen, dass menschliche Stammzellen mit demselben Verfahren funktionsfähige Immunzellen hervorbringen – ein wichtiger Schritt in Richtung klinischer Anwendung.
„Wir haben lange versucht, das Problem besonders schwieriger Antikörper zu lösen“, sagt Michel Nussenzweig. „Diese Arbeit bietet einen eleganten Umweg: Statt auf eine möglicherweise nie erreichbare universelle Impfung zu warten, programmieren wir das Immunsystem selbst zu einer dauerhaften Protein-Fabrik.“
Die nächste Phase der Forschung soll die Strategie in Primatenmodellen gegen HIV testen und prüfen, ob sich der Ansatz auch auf T-Zellen übertragen lässt.
Die Studie mit dem Titel „B lymphocyte protein factories produced by hematopoietic stem cell gene editing“ wurde am 16. April 2026 in Science veröffentlicht.
