Okt 2015 hastuUNI Heft Nr. 62 Rubrik 0

Studiengeflüster

261 Studiengänge an 10 Fakultäten bietet die MLU, eine beinahe unübersichtliche Anzahl. In unserer Rubrik »Studiengeflüster« stellen unsere Autoren kurz und knapp interessante Aspekte ihres eigenen Studiums vor. Teil 6: Warum reden bald Theologen, Juristen, Biowissenschaftler und Ethiker über eine neue Gentechnik-Revolution?

Grafik: Vossman (CC BY-SA 3.0) https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pre-mRNA-1ysv-tubes.png

Grafik: Vossman (CC BY-SA 3.0)
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pre-mRNA-1ysv-tubes.png

Crispr/Cas: Mittlerweile hört man immer häufiger davon, mehrere Zeitungen fangen an, darüber zu berichten. Die Schilderungen sind wahlweise euphorisch über die neuen Behandlungsmöglichkeiten oder aber verhalten und vorsichtig, da der komplette Kontrollverlust über die Gentechnik drohe. Es geht um ein neues Verfahren, welches sich Crispr/Cas nennt. Doch was ist das und warum werden darüber zukünftig wahrscheinlich Ethiker, Juristen, Biowissenschaftler und Theologen Diskussionen führen? Der Grund ist ein bakterieller Komplex, der zur Abwehr gegen Viren genutzt wird. Denn es gibt eine unglaublich große Zahl Viren, die spezialisiert Bakterien befallen. Diese entwickeln dagegen einen Abwehrmechanismus, der sehr effizient die Nukleinsäure DNA, also den Bauplan der Viren, zerkleinert.

Worum geht es?

Vor wenigen Jahren fand man heraus, dass sich dieser Komplex manipulieren lässt und die Modifikation nur einen relativ geringen methodischen Aufwand bedeutet. Heute ist steuerbar, wo der Enzymkomplex die DNA schneiden soll und was daraufhin geschieht. Da die Technik einfach und günstig ist, können auch kleinere Labore problemlos diese Methodik nutzen.

Doch wo kommen dann all die genannten Berufsgruppen ins Spiel? Das liegt neben der erwähnten Einfachheit und den geringen Kosten auch an ihrer Auswirkung. Durch kleinere Veränderungen ist es möglich, sehr gezielt in das Genom einzugreifen. Es können sowohl DNA-Stücke hinzugefügt werden als auch gezielt herausgeschnitten werden. All das ist weder teuer noch kompliziert. Gezielte Genveränderung ist also vom Bakterium bis zur Maus möglich und auch der Mensch dürfte zukünftig rein methodisch kein unüberwindliches Hindernis sein. Auch wenn hier anzumerken ist, dass letzteres dann bereits schwieriger ist und auch deutlich mehr kosten würde. Trotzdem: Unvorstellbar ist es keineswegs. Einer chinesischen Arbeitsgruppe sollen hier bereits erste »Erfolge« gelungen sein. Die zugehörige Publikation weckte jedoch massive Zweifel, ob nicht mehr Schein als Sein dahinter stand. Dennoch ist nicht schwer zu erraten, an welcher Stelle sich mit der Ethik und den Gesetzeslagen auseinandergesetzt werden muss. Interessanterweise haben auch bereits führende Wissenschaftler aus der ganzen Welt die Forderung nach einem Moratorium der Forschung in Bezug auf die humane Anwendung gestellt. Bevor hier geforscht werde, sollten moralische Fragen gestellt und diskutiert werden.

Es wäre wünschenswert, wenn dies sachlich geschähe. Dazu ist es sicherlich wichtig, ein bisschen zur Funktionsweise von Crispr/Cas zu wissen. Debatten über Gentechnik scheitern oft daran, dass bereits grundlegende Sachverhalte nicht bekannt sind oder Grundlagen, seien sie von wissenschaftlicher und moralischer Art, nicht berücksichtigt werden. Dies ist oft schade und häufig frustrierend.

Was bewirkt es?

Fängt man ganz grundlegend an, stellt sich die Frage, was genau ein Gen ist. Dies ist vereinfacht eine längere Sequenz DNA, die in ihrer Zusammenstellung aus vier verschiedenen Bausteinen variiert. Die Art, wie diese vier Bausteine angeordnet sind, ist stets anders und ergibt die enorme Vielzahl an Genen. Jede einzelne Zelle enthält diese Erbinformation in Form von Genen. Daher essen wir täglich unzählige Gene, denn unser Essen besteht in jedem Fall aus einem Haufen Zellen. Wichtig zu erwähnen ist dies, weil es bedeutet, dass es völlig harmlos ist, Gene »zu essen«. Alle Gene werden vom Verdauungssystem normal abgebaut und – wieder vereinfacht gesprochen – in ihre vier Einzelteile zerlegt. Weil die bei jedem Gen dieselben sind, ist aus gesundheitlicher Perspektive egal, ob wir ein natürlich vorkommendes Mais-Gen essen oder ein künstlich in den Mais Eingebrachtes. Beide bestehen aus unterschiedlichen Sequenzen derselben Bausteine.

Mit Crispr/Cas ist es nun sehr viel leichter möglich, künstliche Gene hinzuzufügen und auch herauszuschneiden, als dies bisher der Fall war. Dazu ist es schwerer nachzuvollziehen, ob manipuliert wurde. Für Laboratorien ist das zunächst eine deutliche Erleichterung, denn Genmanipulation passiert heutzutage in jedem biotechnologischen Labor täglich.

Bevor aber hier bereits moralische Einwände erhoben werden, muss konstatiert werden, dass unser Wissen über die Funktionsweise vom Immunsystem bis zum Verdauungstrakt aus solchen Versuchen stammt. Ebenso bleiben die meisten Versuche auf Zellkulturen und Einzeller beschränkt. All diese veränderten Organismen unterliegen sehr strenger Kontrolle und werden im Anschluss vernichtet. Die Regeln für die Arbeit mit solchen GMOs (gentechnisch modifizierte Organismen) sind sehr streng. Jene für Tierversuche, wenn also beispielsweise Fische oder Mäuse ins Spiel kommen, noch bei weitem strenger. Zudem muss angemerkt werden, dass sich ohne solche Techniken, beispielsweise im Bereich der Krebs- oder Alzheimerforschung, keine Fortschritte mehr erzielen ließen. Diese Krankheiten funktionieren alle über hochspezifische Signalwege mit vielerlei involvierten Genen, sodass Auswirkungen auf den Organismus oder das Zellsystem häufig nur durch gezieltes Knocking-down (Herunterdrücken) oder zusätzliches Einbringen von Genen zu studieren ist. Eine Krebstherapie, die auf Chemotherapie verzichten kann, beruht etwa auf der genauen Kenntnis solcher Signalwege.

In diesem Maßstab ist Crispr/Cas also eine neue Methode, die schneller, effektiver und billiger funktioniert, aber prinzipiell das Gleiche bewirkt, was bereits heute üblich ist. Nicht zuletzt deshalb ist die Entdeckerin Emanuelle Charpentier bereits jetzt Kandidatin für den Nobelpreis.

Grafik 2: James atmos (CC BY-SA 3.0) https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Crispr.png

Grafik 2: James atmos (CC BY-SA 3.0)
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Crispr.png

Wo liegen die Risiken?

Nun könnte man mit Fug und Recht von einer großen Revolution sprechen, die viele neue medizinische Ansätze hervorbringen kann. Dennoch gibt es auch kompliziertere Fragen. Das hängt in erster Linie damit zusammen, dass auch der Organismus Mensch ein denkbares Ziel des Crispr/Cas wäre. Dies war mit früheren Methoden nicht in diesem Maße der Fall.

So ist es etwa in den Bereich des Möglichen gerückt, genetische Defekte zu korrigieren. Viele genetische Krankheiten beruhen auf einem Fehlen bestimmter Gene. Wäre es nun möglich, diese künstlich einzubringen, könnte die Erkrankung verhindert werden. Ebenfalls könnten besonders krebsfördernde Gene künstlich entfernt werden. Angelina Jolie beispielsweise trägt ein solches und ließ sich deshalb präventiv das Brustgewebe entfernen. Solche Defekte werden häufig an die Kinder vererbt. Griffe der Mediziner hier ein, könnte er korrigierend wirken.

Hier aber stellt sich die Frage der Ethik. Was wäre erlaubt und was nicht? Beeinflussung anderer, nicht krankheitserregender Gene rückte zumindest in den Bereich des Denkbaren. Ein Kind mit Eigenschaften auf Bestellung? Nicht unbedingt zeitnah drohend, dafür ist die Methode dann doch zu komplex, aber in einigen Jahrzehnten? Wo also muss man die Grenze ziehen, was sind Chancen und Risiken. Ein Thema, mit dem sich die Gesellschaft zukünftig noch auseinandersetzen muss. Es wäre gut, wenn viele Menschen dann wüssten, wovon sie reden und die Bedenken der anderen Seite ernster nähmen, als mitunter heute bei ähnlichen Debatten der Fall ist.

Über Tobias Hoffmann

Tobias Hoffmann
Tobias Hoffmann vermisste während seines Biochemiestudiums das Schreiben und Formulieren. Seit Anfang 2013 füllt er diese Leere durch Mitarbeit bei der hastuzeit.

Erstellt: 16.10. 2015 | Bearbeitet: 10.10. 2015 23:19