Sie sind mal flüssig, mal fest in Pillen verpackt, oder auf Pflastern fixiert. Arzneimittel sind, kurz gesagt, meist einfache Substanzen, schlichte Stoffe. Im Idealfall effektiv, aber eben passiv. Doch Medikamente können auch ganz anders: Sie können aktiv werden und autonom agieren (oder reagieren), sie können Befehle erhalten und sich im Körper an geeigneter Stelle vermehren. Sie sind dann viel mehr als schlichte, wirksame Verbindungen: Sie sind dann „lebende Therapien“. Diesen Begriff hört man immer häufiger, seitdem die Bedeutung der Zelle als Therapeutikum von der Medizin wiederentdeckt wurde. Das ist schon einige Jahrzehnte her. Inzwischen werden überall auf der Welt Kranke mit ihren eigenen oder, wenn notwendig, auch mit fremden Zellen – wie bei der Stammzelltransplantation – behandelt. Die Idee der lebenden Therapien geht allerdings auch schon weit über den Austausch von defekten oder fehlenden Zellen im Körper hinaus.  Denn Zellen besitzen einen unschätzbaren Vorteil: Sie sind vielfältig programmierbar. Sei es, dass DNA und damit Gene eingeschleust oder ersetzt werden, sei es, dass die therapeutisch relevante Information, etwa Huckepack auf RNA-Molekülen, an die gewünschte Adresse im Körper gelangt und dort den entscheidenden Genschalter auf „Ein“ oder „Aus“ stellt. Und nicht zuletzt ist es sogar denkbar, Konstrukte mit lebenden Designer-Bakterienzellen dazu zu bringen, eine Art Bioreaktor im Körper zu bilden und den Körper von Kranken bei Bedarf mit den programmierten Wirkstoffen zu versorgen. Ein solches, sogar besonders langlebiges Konstrukt haben Wissenschaftler der Harvard-Universität soeben in „Science“ präsentiert (siehe Grafik). Bis zu einem halben Jahr kann es offenbar im Körper als autonomes Arznei-Depot überleben. In einer Art Container, der von einem biologisch verträglichen Polyvinyl-Alkohol-Netz umgeben ist, sitzen in einem weichen Polster aus Hydrogel genetisch programmierte Coli-Bakterien. Ihre Aufgabe: Wirkstoffe freisetzen nach einer Infektion mit dem Krankenhauskeim Pseudomonas aeruginosa. Aktiviert wird das Implantat nur, wenn es gebraucht wird. Erst wenn das chemische Signal, das von dem lebensbedrohlichen Erreger stammt, bei den Bakterien im Implantat ankommt, setzen die Arzneiproduzenten den antibakteriellen Wirkstoff frei. CAR-T-Zellen als Gipfel der Bioingenieurskunst Die eigentliche Bioingenieurskunst bestand für das Team um David Mooney darin, in diesem implantierbaren Bioreaktor ein so dichtes Milieu zu schaffen, dass es möglich ist, die Bakterien über viele Monate intakt zu halten und sie gleichzeitig an einer Massenvermehrung zu hindern. Bei Mäusen ist ihnen das gelungen. Ob und wie ein solches Konstrukt allerdings die Hürden der Zulassung überwinden kann, steht ebenso in den Sternen wie die Frage nach der Akzeptanz solcher programmierten Mikroben-Implantate. Ganz anders sieht es in dieser Hinsicht bei den lebenden Therapien mit menschlichen Körperzellen aus. Die Krebsforschung hat mit den CAR-T-Zellen das Prinzip der lebenden Designer-Therapeutika schon fest etabliert. Die erste Generation wird im Prinzip noch wie Arzneimittel behandelt: Die aktiven Zellen werden von außen in den Körper geschleust. Im Kern handelt es sich dabei um genetisch umprogrammierte Immunzellen (T-Zellen), die nach der Übertragung in die Blutbahn möglichst gezielt nur diejenigen bösartigen Zellen attackieren und neutralisieren, für die sie genetisch abgerichtet worden sind. Entscheidend ist der „Chimäre Antigenrezeptor“, der dafür sorgt, dass die Tarnung, mit der Tumorzellen dem Immunsystem entgehen, aufgehoben wird und die CAR-T-Zellen den Krebs unschädlich machen können. Mit derart programmierten Zellen lassen sich inzwischen in vielen Fällen nicht nur Leukämien und Lymphome, sprich: entartete B-Zellen im Blut, in Schach halten. Die CAR-T-Zellen sind mittlerweile auch imstande, feste Knoten mit Tumorzellen anzugreifen, wenn diese bestimmte Oberflächenmerkmale besitzen. Hunderte klinische Studien laufen dazu weltweit. Aber bislang werden weniger als ein Fünftel der Krebspatienten, die für solche Immuntherapien in Betracht kämen, damit therapiert. Der Grund: Die Herstellung der CAR-T-Zellen ist aufwändig, oft zu langwierig und immer sehr teuer. 350.000 Euro wird als Durchschnittspreis gehandelt. Ein Viertel der Patienten sterben, während sie auf die Therapie warten. Nicht selten scheitert der Therapieversuch nach der Blutzellentnahme, weil es im Produktionsprozess Probleme gibt. Trotzdem gilt: Es geht schnell voran. Jede Woche werden neue Fortschritte vermeldet. Das gilt auch für die CAR-T-Zelltherapien, die viele Fachleute als den nächsten großen Schritt der lebenden Therapien einschätzen: In-vivo-CAR-T-Zellen. Statt den aufwändigen Prozess der Entnahme, Rückübertragung und der Präparation im – oft fernen – Labor oder der Produktionsstätte in Kauf zu nehmen, sollen die T-Zellen im Körper der Patienten selbst erzeugt werden.  Die für die genetische Programmierung nötigen Vehikel, Viren oder Nanokapseln, stehen mittlerweile bereit. In „Nature“ haben US-Hämatologen um Justin Eyquem von der University of California etwa demonstriert, wie sie die heilsamen Zellen mit ihren Gen-Vehikeln gezielt ansteuern und effektiv umprogrammieren können. Vor einem Jahr hat das deutsche Paul-Ehrlich-Institut zudem der europäischen Forschung den Weg geebnet, als es den ersten klinischen Versuch der Firma Interius Bio Therapeutics mit einem solchen In-vivo-Ansatz bei Patienten mit schwer behandelbarem Blutzellkrebs zugelassen hat. Kampf gegen Autoimmun- und Genleiden Mit programmierbaren Immunzellen als lebenden Therapeutika werden mittlerweile nicht mehr nur Krebsleiden behandelt. An der Universitätsklinik Erlangen-Nürnberg werden mit CAR-T-Zellen inzwischen sehr erfolgreich fehlgeleitete B-Zellen aus dem Blut eliminiert, die bei den Kranken Autoantikörper bilden und so Autoimmunleiden wie beispielsweise Colitis ulcerosa verursachen. Der Clou dabei: Auch diese lebenden Arzneien funktionieren bei den chronisch Kranken offenbar schon nach einer einzigen Dosis CAR-T-Zellen. Die Pionierarbeiten der Erlanger Gruppe um Fabian Müller haben weltweit für Aufsehen gesorgt. Ähnlich erfolgreich, wenn auch mit einem ganz anderen Patienten-Kollektiv, arbeiten Gentherapeuten wie Allessandro Aiuti aus Mailand. Der Kinderarzt und Hämatologe hat sich auf seltene genetische Krankheiten spezialisiert, er war entscheidend an den ersten erfolgreichen Gentherapien bei – inzwischen Dutzenden vollkommen geheilten – Kindern beteiligt. Vor wenigen Tagen hat er beim internationalen „For-Tra-Workshop“ der Else Kröner-Fresenius-Stiftung in Frankfurt Bilanz gezogen und gezeigt, was von lebenden Therapien noch zu erwarten ist. Ein Beispiel unter vielen: Lysosomale Speicherkrankheiten, kurz LSD, von denen an die siebzig  inzwischen bekannt sind. Die betroffenen Kinder sterben meist früh oder erleiden wie bei der Metachromatischen Leukodystrophie einen Enzymmangel, der die weiße Substanz im Gehirn zersetzt. Das therapeutische Konzept: Nicht unbedingt den einzelnen Gendefekt korrigieren, denn die sind bei angeborenen Leiden oft komplex und im Körper schwer erreichbar. Vielmehr hat Aiuti mit seinen Kollegen einen Weg gefunden, den Enzymmangel mit Hilfe von programmierten Blutzellen zu beheben. Vorläufer-Immunzellen im Blut werden gentechnisch so ausgerüstet, dass sie als Mikroglia, das sind die Abwehrzellen des Gehirns, in den Kopf einwandern und dort die benötigten Enzyme herstellen. Auf diese und ähnliche Weise hat Aiuti schon vielen Kindern ein gesundes Leben geschenkt, einige leben seit bis zu zwölf Jahren symptomfrei. „Was wir gelernt habe, ist, dass die Heilungschancen umso größer sind, je früher die Therapeutika eingesetzt werden“, sagte Aiuti. Weshalb es ganz entscheidend darauf ankäme, „solche Arzneimittel für neuartige Therapien“ – kurz ATMPs – möglichst früh einzusetzen und ihnen möglichst wenig Hürden in den Weg zu legen. Auf dem Frankfurter Workshop sind viele solcher Hindernisse diskutiert worden: hohe Kosten für die Marktzulassung, mangelnde Harmonisierung der Zulassung, fehlende  Kostenerstattungsmodelle. Für den Spanier Manel Juan von der Hospital Clinic Barcelona „versagt das System“, obwohl die CAR-T-Zellerfolge das große Potential deutlich gemacht haben. Die hohen Kosten? „Die verringern sich radikal, je mehr diese Therapien Routine und als erste Option eingesetzt würden“, meinte Aiuti. Thomas Voit vom University College London forderte daher: „Wir müssen den Langzeitnutzen erforschen und damit die Kostenersparnis aufzeigen, denn Heilung spart letztlich viel Geld.“