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HNO

pp 1–6 | Cite as

Perspektiven der Genomeditierung in der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde

  • F. Oppel
  • M. Schürmann
  • S. Shao
  • B. Kaltschmidt
  • C. Kaltschmidt
  • H. SudhoffEmail author
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Zusammenfassung

Hintergrund

Die Fortschritte in der DNA-Sequenzierung ermöglichen die genetischen Auslöser von Erkrankungen zu identifizieren. Zudem ist es heute möglich, mit „CRISPR-Cas9“ („clustered regularly-interspaced short palindromic repeats und crispr-associated protein 9“) genomische DNA-Sequenzen präzise und mit hoher Effizienz zu editieren. In kürzlich veröffentlichten präklinischen Studien wurde diese Technologie bereits für mögliche therapeutische Anwendungen evaluiert. Da auch in der HNO-Heilkunde viele Erkrankungen genetische Ursachen haben, birgt diese neue Technologie Chancen für neue Therapien.

Fragestellung

In diesem Übersichtsartikel erklären wir, wie die Genomeditierung als Therapieansatz genutzt werden könnte, und stellen dar, welche Erfolge in diesen Bereich bereits erreicht wurden und welche Herausforderungen auf dem Weg zur therapeutischen Nutzung bestehen.

Material und Methoden

Die Strategien zum Targeting von Genmutationen wurden anhand von Genomsequenzierungsdaten aus Online-Datenbanken und der Literatur entwickelt.

Ergebnisse

Kürzlich veröffentlichte Forschung an Tiermodellen hat gezeigt, dass die Genomeditierung erfolgreich für die Behandlung genetischer Erkrankungen benutzt werden kann. Dabei wurde z. B. in einer präklinischen Studie an Mäusen dominant-autosomaler Hörverlust erfolgreich mit CRISPR-Cas9 behandelt. Gleichermaßen könnten ähnliche Strategien auch für die Therapie von Kopf-Hals-Tumoren genutzt werden. Die größte Herausforderung scheint die Entwicklung eines Systems für die effiziente und sichere Applikation der therapeutischen Moleküle in den Zielgeweben der Patienten zu sein.

Schussfolgerungen

In der Theorie kann die Genomeditierung für mutationsspezifische genetische Therapien in der HNO genutzt werden. Jedoch müssen noch viele technologische Hürden auf dem Weg zur klinischen Anwendung überwunden werden.

Schlüsselwörter

CRISPR-Cas9 Mutation Onkogen Kopf-Hals-Tumoren Gentherapie 

Perspectives of genome editing in otorhinolaryngology

Abstract

Background

Recent advances in DNA sequencing technology have enabled researchers to identify the genetic background underlying human illness. In addition, the latest genome editing technology, CRISPR-Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated protein 9), provides great potential to edit genomic DNA sequences precisely with high efficiency. This technology has been evaluated for treatment of genetic diseases in recently published preclinical studies. Since many such genetic disorders can affect functional structures in the head and neck area, the technology bears high therapeutic potential in otorhinolaryngology.

Objective

In this article, we summarize the concept of CRISPR-Cas9-based therapies, recent achievements in preclinical applications, and future challenges for the implementation of this technology in otolaryngology.

Materials and methods

Genetic targeting strategies were analyzed or established using genome sequencing data derived from online databases and literature.

Results

Recent research on animal models has shown that genome editing can be used to treat genetic diseases by specifically targeting mutant genomic loci. For example, one preclinical study in the field of otolaryngology has demonstrated that inherited autosomal dominant deafness in mice can be treated using CRISPR-Cas9. Moreover, the same strategies can be used to establish applications for the treatment of head and neck cancer. The greatest challenge appears to be establishment of a system for the safe and efficient delivery of therapeutic nucleotides in clinics.

Conclusions

In theory, genome editing could be used in otolaryngology to target disease-causing genomic loci specifically. However, various challenges have to be overcome until applications can be used clinically.

Keywords

CRISPR-Cas9 Mutation Oncogene Head and neck cancer Gene therapy 

Notes

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt

F. Oppel, M. Schürmann, S. Shao, B. Kaltschmidt, C. Kaltschmidt und H. Sudhoff geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine von den Autoren durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren.

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Copyright information

© Springer Medizin Verlag GmbH, ein Teil von Springer Nature 2019

Authors and Affiliations

  • F. Oppel
    • 1
  • M. Schürmann
    • 1
  • S. Shao
    • 1
  • B. Kaltschmidt
    • 2
  • C. Kaltschmidt
    • 3
  • H. Sudhoff
    • 1
    Email author
  1. 1.Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Kopf- und HalschirurgieKlinikum BielefeldBielefeldDeutschland
  2. 2.AG Molekulare NeurobiologieUniversität BielefeldBielefeldDeutschland
  3. 3.Institut für ZellbiologieUniversität BielefeldBielefeldDeutschland

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