Urikase-Gen könnte Gicht und Fettleber behandeln

Die Schmerzen durch Gicht begleiten die Menschheit seit mindestens Jahrtausenden. Forschende sind nun jedoch mehr als 20 Millionen Jahre in die Vergangenheit zurückgegangen, um ein Gen wiederherzustellen, das bei der Behandlung dieser und ähnlicher Erkrankungen helfen könnte.

Harnsäure, Hyperurikämie und Gicht

Steigt der Harnsäurespiegel im Blut zu stark an, bilden sich Kristalle in Gelenken und Nieren. Das kann Gicht sowie weitere Beschwerden wie Nierenerkrankungen und Leberschäden auslösen. Diese Überlastung wird Hyperurikämie genannt.

Abhilfe könnte ein Gen namens Urikase schaffen: Es produziert ein Enzym, das den Harnsäurespiegel senkt. Die menschlichen Vorfahren verloren dieses Gen allerdings vor Millionen von Jahren. Deshalb wollten die Biologen Lais Balico und Eric Gaucher von der Georgia State University in den USA herausfinden, ob es sich wiederherstellen lässt.

„Ohne Urikase sind Menschen anfällig“, sagt Gaucher. „Wir wollten wissen, was passiert, wenn wir das defekte Gen wieder aktivieren.“

Das alte Urikase-Gen wiederherstellen

Der evolutionäre Druck führte dazu, dass das Urikase-Gen vor etwa 20 bis 29 Millionen Jahren in mehreren Primatenlinien verloren ging. Nach heutiger Annahme war zusätzliche Harnsäure damals nützlich, weil sie die Umwandlung von Fruchtzucker in Fett unterstützte und so beim Überstehen von Nahrungsmangel half.

Dadurch war Urikase weniger vorteilhaft, da sie Harnsäure begrenzt. Da lange Hungerperioden heute jedoch nicht mehr in gleichem Maß ein Problem darstellen, schadet die Harnsäure dem Körper eher, als dass sie ihm nutzt.

Mithilfe der Geneditierungstechnik CRISPR rekonstruierten Gaucher und Balico eine alte Variante des Urikase-Gens. Grundlage waren noch funktionierende Versionen in anderen Säugetieren sowie Computermodelle dazu, wie sich das Gen im Lauf der Zeit entwickelt haben könnte.

Anschließend prüften sie das neue Gen an gentechnisch veränderten menschlichen Leberzellen im Labor, die daraufhin erfolgreich Urikase produzierten. Der gewünschte Effekt trat ein: Der Harnsäurespiegel und die durch Fruchtzucker verursachten Fettablagerungen gingen zurück. Ähnlich positive Ergebnisse zeigten sich auch bei komplexeren dreidimensionalen Leber-Sphäroiden.

„Indem wir Urikase in menschlichen Leberzellen wieder aktivierten, senkten wir die Harnsäure und verhinderten, dass die Zellen überschüssige Fruktose in Triglyceride umwandelten – die Fette, die sich in der Leber ansammeln“, sagt Gaucher.

Mögliche Folgen für Gicht und weitere Krankheiten

Der Nachweis in Tieren steht noch aus. Dass das Urikase-Enzym in den Tests in winzige Zellkompartimente, die Peroxisomen, gelangte, bewerten die Forschenden jedoch als vielversprechend: Es deutet darauf hin, dass die Urikase die richtigen Bereiche der Zelle erreicht.

Der mögliche Nutzen einer solchen Behandlung könnte weit über Gicht hinausreichen. Hohe Harnsäurewerte werden auch mit verschiedenen Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Bluthochdruck und Nierensteinen in Verbindung gebracht.

„Hyperurikämie ist eine gefährliche Erkrankung“, sagt Gaucher. „Wenn wir die Harnsäure senken, könnten wir möglicherweise mehrere Krankheiten gleichzeitig verhindern.“

Es sind allerdings noch umfangreiche Studien nötig, um zu klären, wie sich dieses Urikase-Gen beim Menschen sicher wieder aktivieren lässt – sofern eine solche Veränderung möglich ist, ohne andere lebenswichtige biologische Prozesse zu beeinträchtigen.

Schätzungen zufolge hat etwa 1 von 5 Menschen in den USA Hyperurikämie. Auch die Ernährung kann sie beeinflussen: Rotes Fleisch und Alkohol sind beispielsweise ungünstig. Zwar gibt es Behandlungen, doch sie wirken nicht bei allen Betroffenen und können mit unerwünschten Nebenwirkungen verbunden sein.

„Unser Ansatz zur Genomeditierung könnte es Patientinnen und Patienten ermöglichen, ohne Gicht zu leben, und möglicherweise einer Fettlebererkrankung vorbeugen“, sagt Gaucher.

Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht.