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Onkologie 23. August 2016

Die Maßmenschen kommen

Genschere. Ein großer Schnitt für die Menschheit: Noch nie war ein Eingriff ins Erbgut so einfach. Und eine Heilung schwerer Krankheiten so nahe.

Es gibt Momente in der Forschungsgeschichte, die alles verändern – etwa die Entdeckung der Antibiotika oder die des Erbmoleküls DNA. Mit der Genschere CRISPR-Cas ist Forschern wieder ein solcher Coup gelungen. Doch viele Experten sehen eine Büchse der Pandora geöffnet. Noch nie war ein Eingriff ins Erbgut so einfach wie heute. Mit dem Wunderwerkzeug für Gene namens CRISPR-Cas lässt sich Erbmaterial auf viele Arten verändern. Seit vier Jahren erobert es die Labors. „Der Menschheit steht wahrscheinlich eine dramatische Wende bevor“, sagt Peter Dabrock, Vorsitzender des Deutschen Ethikrats. „Wir werden in einer CRISPR-Welt leben.“ Joghurtbakterien und Ackerpflanzen werden damit widerstandsfähiger gemacht, gefährliche Insekten könnten kostengünstig bekämpft werden. „CRISPR birgt großartige Chancen, aber auch immense Risiken.“

Auch wenn sein Siegeszug in den Labors weltweit erst 2012 begann: Das CRISPR-Cas-System ist ein uralter Mechanismus, den viele Bakterien nutzen. Lange galten die CRISPR-Regionen im Erbgut als nutzloser Schrott. Erst 2007 erkannten Forscher, dass es sich um ein Abwehrsystem handelt: Steckbrief, Spürhund und Skalpell in einem. Die CRISPR-Sequenzen sind Abschnitte im Bakterien-Erbgut, in die Bruchstücke des Genoms von Angreifern – etwa Viren – eingebaut werden. Mit deren Hilfe erkennen Zellen, wenn der gleiche Eindringling nochmals auftaucht. Dann kann er mit Hilfe des an CRISPR gekoppelten Enzyms Cas herausgeschnitten werden.

Die Mikrobiologin Emmanuelle Charpentier, die am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin forscht, und die US-Biochemikerin Jennifer Doudna waren es, denen der Jahrhundertcoup gelang: Sie verwendeten CRISPR-Cas 9 gezielt zum sogenannten „Genome Editing“, also zum Entfernen, Einfügen und Verändern von DNA. Ihre Studie erschien am 17. August 2012 im Magazin „Science“. Kurz darauf stellte der Bioingenieur Dr. Feng Zhang vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) im gleichen Magazin eine Arbeit zur universellen Einsetzbarkeit der Methode vor. Beide Teams liefern sich bis heute einen Patentstreit.

Vielen Forschern seien nun Dinge möglich, von denen sie seit Jahrzehnten nur träumen konnten, sagt der deutsche Ethikrat-Vorsitzende und Theologe Prof. Dr. Peter Dabrock von der Universität Erlangen-Nürnberg. Dr. Holger Puchta, Leiter des botanischen Instituts am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) erklärt: Ältere Methoden riefen im Erbgut auch viele ungewollte Mutationen hervor. Mit CRISPR-Cas sei deren Zahl weit geringer.

Immer wieder warnten Doudna und Charpentier vor einem blauäugigen Vorpreschen, mahnten, das System grundlegend zu erforschen – mit mäßigem Erfolg. Dabrock: Potenziell gefährliche Manipulationen von Erregern seien bisher nur in bestens ausgestatteten Labors möglich gewesen. „Dort bleibt ein Supervirus auch wirklich im Hochsicherheitstrakt.“ Mit CRISPR werde das anders, weil die Technik keiner komplexen Ausstattung bedürfe. „Der Schutz vor missbräuchlicher Anwendung scheint mir derzeit der ethisch relevanteste Bereich und die wichtigste Sicherheitsfrage zu sein.“

Abstrakte Fragen

Statt um die akuten Fragen bei Pflanzenzüchtung und die Verbreitung gentechnisch veränderter Lebewesen drehten sich die aktuellen Debatten jedoch vor allem um eher symbolische Aspekte etwa bei Gentherapien, sagt Dabrock. „Das sind abstrakte Fragestellungen, die absehbar für Jahre noch gar keine bedeutende klinische Rolle spielen.“ Eine auf Körperzellen bezogene Gentherapie sei mit CRISPR ohnehin nicht zwingend dramatisch anders als bisher.

Spektrum der Wissenschaft berichtet über das medizinische Potenzial der Gentechnik. Eine Gruppe um Dr. Mitchell Weiss vom St. Jude Children’s Research Hospital aus Memphis stellt eine Strategie vor, wie man Sichelzellenanämie und ähnliche Blutkrankheiten mit Hilfe der CRISPR/Cas-Methode heilen könnte. Erste Tests an Zellen im Labor gelangen bereits. Die Wissenschaftler machten sich die heilende Wirkung des fetalen Hämoglobins zunutze. Denn Feten produzieren eine spezielle Form dieses Sauerstofftransporters. Es bindet Sauerstoff viel stärker als das erwachsene Hämoglobin und gewährleistet so, dass der Fetus während der Schwangerschaft ausreichend versorgt ist.

Welchen Weg CRISPR-Cas nimmt, wird sich erst in einigen Jahren zeigen.

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