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CRISPR kann sogar den Menschen genetisch rapide verändern—aber ist das gut?

Theresa Locker

Theresa Locker

Heute endet der internationale Gipfel über menschliche Genmanipulation. Warum er so brisant ist, erklären wir euch anhand einer neuen Technologie, die alles auf den Kopf gestellt hat—und schwierige ethische Fragen aufwirft.

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Für gewöhnlich rollen Forscher mit den Augen, wenn man versucht, ihre Forschungsergebnisse kompakt in Headlines zu verpacken, damit sie auch der Ottonormalverbraucher versteht und gerne liest. Viel zu reißerisch, so der Tenor. Es gibt aber eine Ausnahme in der Molekularbiologie, für die selbst seitens der Wissenschaftler die Superlative nicht gigantisch genug sein können: „Wir haben die Gesetze der Evolution gebrochen", heißt es da zum Beispiel aus Forscherkreisen. „Schützt die Gesellschaft vor unseren Erfindungen", bitten die Wissenschaftler selbst.

Die Rede ist von einer Technik, die so bahnbrechend, mächtig und vielversprechend ist, dass selbst internationale Expertenkomitees warnen, wir könnten damit mal eben leichtfertig unser Leben, wie wir es kennen, zerstören. Man nennt sie CRISPR/Cas9, ein System, das es den Menschen ermöglicht, kostengünstig, sehr präzise und schnell im Genom eines jeden Lebewesens vom Weizenkorn bis zur Giraffe herumzupanschen, und nicht alle Konsequenzen sind absehbar. Schon jetzt wird die Forschung an der „molekularen Schere" mit haufenweise Risikokapital von Google bis großen Biotech-Firmen befeuert. Genau das macht die Diskussion um CRISPR/Cas9 so spannend und zu einer brandaktuellen ethischen Frage unserer Zeit—vergleichbar mit denen, die das Klonen oder die In-Vitro-Befruchtung aufgeworfen haben.

Mit CRISPR kann man Mukoviszidose heilen, vielleicht sogar Mammuts wieder auferstehen lassen und hyperintelligente Menschen züchten.

Worum geht es genau? Seit 2012 können Wissenschaftler mit der enzymatischen Gen-Editier-Technologie, die man als CRISPR/Cas9 kennt, Sequenzen der DNA eines Organismus kürzen, ersetzen oder unterbrechen. Forscher lernen so, wie Gene überhaupt funktionieren und können defektes Genmaterial reparieren. Arbeiten, für die man früher Jahre gebraucht hat, können jetzt in wenigen Wochen erledigt werden. Und die Grenzen liegen… naja, eigentlich gibt es gar keine Grenzen. Das ist das Tolle daran—oder das Gefährliche.

Denn es besteht immer die Gefahr, dass Mutationen in die Wildnis ausbrechen. Viele Länder haben—anders als Deutschland—keine explizite Rechtsprechung gegen die Manipulation von menschlichem Erbgut. So könnten sich Labormutanten theoretisch auf zukünftige Generationen übertragen und durchsetzen. Ethisch ist das höchst umstritten. Bei Tieren sind die Forscher da bereits weniger zimperlich:

Ist es okay, Schweine als Organbänke für Menschen zu züchten?

So wurde die DNA von Schweinen mittels CRISPR bereits massiv manipuliert (an 62 Stellen im Genom), um die Tiere zu den perfekten Organspendern für uns Menschen zu machen. Nur ein paar weitere Beispiele, wie schnell die Technik voranschreitet: Am 19. Oktober löschten chinesische Forscher ein Gen namens Myostatin in einem Beagle—heraus kam ein Hund mit doppelter Muskelmasse, der nun als eine Art aufgepumpter Polizeihund den Dienst an der Seite des Menschen antreten soll. Die ersten genmanipulierten Affen wurden sehr bald danach gemeldet. Am 5. November verkündete das Biotech-Startup Editas (in das unter anderem Google investiert hat), dass man die Technologie bis 2017 auch am Menschen testen wolle, um eine seltene Form der Blindheit zu behandeln. Bis zum genmanipulierten Designer-Baby ist es nicht mehr weit, fürchten Kritiker.

Den chinesischen Beagles wurde eine natürlich auftretende Genmutation, die manche Windhunde wie oben abgebildet zu Windschränken macht, in die DNA gepflanzt. Ergebnis: Beagles mit doppelter Muskelmasse. Bild: Nature

Bleiben wir mal bei der Theorie: Mit CRISPR kann man vererbbare Eigenschaften, wie zum Beispiel überdurchschnittliche Intelligenz, ganz einfach per Copy&Paste ins befruchtete Ei einfügen. Tun wir das, werden wir dann irgendeine verheerende evolutionäre Bewegung in Gang setzen, die wir nicht aufhalten können? Die Antwort darauf ist: Wir haben keinen blassen Schimmer.

Das internationale Bioethik-Komittee der UNESCO (IBC) fand die Technologie dann auch brisant genug, um sich ihr in einer Sondersitzung zu widmen. Das Panel, bestehend aus Wissenschaftlern, Anwälten, Philosophen und Regierungsangestellten, mahnte Anfang Oktober vor dem Herumpanschen mit menschlichem Genmaterial und vererbbaren Zügen— es könne zur Eugenik führen, wenn wir zum Beispiel eine Population hochintelligenter Menschen züchten könnten, die unsere Politiker von morgen werden sollen.

Zweifellos, so schreiben die Ethiker in einem Statement, sei die Gentherapie ein „Durchbruch in der Geschichte der Medizin" und „fraglos eine der vielversprechendsten Unternehmungen der Wissenschaft zum Wohl der ganzen Menschheit". Das große ABER folgte auf dem Fuße: Technologien zur Gen-Veränderung wie CRISPR „bereiten uns ernsthafte Sorgen, besonders, sollte die Bearbeitung des menschlichen Genoms (…) vererbbare Modifikationen (an unserer Spezies Mensch) einführen, die sich auf zukünftige Generationen übertragen können."

Klingt gruselig? Ist es auch. Daher fordern die Ethiker ein Moratorium für CRISPR: „Eingriffe in das menschliche Genom sollten nur für präventive, diagnostische oder therapeutische Zwecke erlaubt sein". Im Klartext: Lasst erstmal die Finger davon. Forscherteams in den USA, Großbritannien und China forschen trotzdem daran. Es gibt weltweit erst eine einzige Studie, die das Genmaterial von menschlichen Embryonen bearbeitet hat—die chinesischen Forscher ließen es zwar aus ethischen Gründen nicht zu einer Schwangerschaft kommen und bearbeiteten deformierte Embryonen—trotzdem zog diese Versuchsreihe viel negative Presse und Vorwürfe der Fahrlässigkeit nach sich—Manipulation am Menschen ist (noch) eine rote Linie.

Mit diesem neuen Biohacker-Set könnt ihr zu Hause Genmutanten erschaffen

Tatsächlich kommt CRISPR mit seiner simplen Abkürzung langwieriger Mutationen einem biologischen Hack wahnsinnig nah; selbst auf Kickstarter gibt es schon Sets für ein CRISPR-Bakterien-Heimlabor zur Entwicklung neuer Organismen für weniger als 150 Euro zu kaufen. Das Verfahren wurde von den beiden Molekularbiologinnen Jennifer Doudna und Emmanuelle Charpentier entwickelt—letztere ist übrigens dieses Jahr zur neuen Direktorin des Max-Planck-Instituts für Infektionsbiologie in Berlin ernannt worden. Sie werden seitdem als heiße Kandidatinnen für den Nobelpreis gehandelt. Doch dieses Jahr war es noch zu früh: Zu unvorhersehbar sind die Konsequenzen der alles umwälzenden Technik bisher noch, zu unreguliert die Forschungspraxis, so dass selbst Charpentier ihre Kollegen bat, einen Gang herunterzuschalten und sich auf ethische Standards und Grenzen zu einigen, bevor die Technik irgendwann an menschlichem Erbmaterial ausprobiert wird.

Doudna und Charpentier, die Erfinderinnen des CRISPR/Cas9-Systems und Kandidatinnen für einen Chemie-Nobelpreis in naher Zukunft. Bild: imago

In der öffentlichen Kritik an der Technologie steckt aber auch viel Hysterie. Unter dem Hashtag #crisprfacts machten sich Wissenschaftler im Sommer 2015 über die apokalyptischen Vorhersagungen lustig und konterten mit vermeintlichen Superkräften von CRISPR, das sie auf Twitter zu einer Art enzymatischem Chuck Norris umdichteten: „CRISPR ist Grindr für Zellen", behauptet einer, „CRISPRs Tränen können Krebs heilen—schade, dass CRISPR noch nie geweint hat…" ein anderer.

Die eigentliche Nachricht von Menschen, die CRISPR aus der Praxis kennen: Unsere Ökosysteme brechen nicht zusammen, nur weil ein paar Forscher mit Mücken im Labor experimentieren—im Gegenteil arbeiten Teams fieberhaft an Sicherheits-Upgrades, die Mutationen rückgängig machen könnten. Und eine informierte, nüchterne Debatte tut jeder neuen Technologie gut, die unsere Gesellschaft und Forschung nachhaltig verändern wird.

Interdisziplinär versprechen sich Forscher jedenfalls Gigantisches von CRISPR: Sie glauben, damit Krankheiten wie Sichelzellenanämie, Mukoviszidose und verschiedene Krebsarten nicht nur behandeln, sondern vollständig heilen zu können. CRISPR funktioniert mit Stammzellen oder in einem befruchteten Ei, und die Forscher können sogar mehrere Gene auf einmal bearbeiten. Das erlaubt Anwendungen in der Grundlagenforschung, Medikamentenentwicklung, Landwirtschaft (DuPont hat schon mal ordentlich in neuen Genmais investiert) und vielleicht auch schon sehr bald in der Behandlung von Autoimmunkrankheiten wie AIDS bei menschlichen Patienten und, um das Wollhaarmammut wieder auferstehen zu lassen. In folgendem Video wird erklärt, wie genau das CRISPR/Cas9-System funktioniert:

Viele Molekularbiologen selbst sehen das Ganze dementsprechend nicht so kritisch und denken an die praktischen Anwendungsmöglichkeiten: Wie wäre es zum Beispiel, Moskitos so zu verändern, dass sie nur männliche Nachkommen zeugen und durch den Populationseinbruch Malaria reduziert wird?

Es ist ein Fallbeispiel, das tatsächlich verlockend erscheint, denn Malaria ist ein Massenmörder, insbesondere unter ärmeren Bevölkerungen. Alle 60 Sekunden stirbt—zumeist auf der Südhalbkugel—ein Kind an der fiebrigen Tropenkrankheit, die von Anopheles-Mücken übertragen wird. Die Prävention allein (Netze, Malariamittel, Impfungen, Cremes etc.) kostet weltweit jedes Jahr Milliarden Euro.

Wissenschaftler haben nun vor einigen Tagen Moskito-DNA mit CRISPR so umgeschnippelt, dass die Blutsauger keine Malariaerreger mehr in sich tragen und sich genau dieser Mutant schnell fortpflanzt—ein geradezu revolutionärer Durchbruch, den man „Gene Drive" nennt. Und trotzdem zögern die Forscher noch immer, diese Moskitos in die freie Natur auszusetzen (dass die neu gezüchteten, malariafreien Moskitos leuchtend rote Augen haben wie in einem B-Movie, ist jedoch nur eine lustige Laune der Natur).

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Denn bei den „Gene Drive"-Organismen setzt sich immer das Künstliche durch, wie der bekannte Forscher George Church im Deutschlandfunk erklärte: „Es reicht, wenn Sie einen einzigen Moskito mit CRISPR-Cas ausrüsten. Der pflanzt sich fort und zerstört unerwünschte Gene im gesamten Nachwuchs. Bei Mücken wären das schon in der ersten Generation hunderte von Nachkommen, die den Erreger nicht mehr übertragen. Und diese Veränderung verbreitet sich bei jeder sexuellen Fortpflanzung und erfasst extrem schnell die gesamte Population."

Die Angst: Was, wenn die sogenannten „Gene Drives" verrückt spielen und auf wilde Populationen von Pflanzen, Tieren oder Insekten übergreifen würden? Denn je schneller sich ein Organismus reproduziert, desto schneller verbreitet sich sein Genmaterial. Der Mutant würde dann andere Genversionen ausradieren—und was das bedeutet und wie rapide das passieren kann, ist unmöglich abzuschätzen.

Der renommierte Genetiker George Church erklärt CRISPR/Cas9 anhand eines Modells bei einem TED Talk. Bild: Wikimedia Commons | CC BY-SA 2.0

Mehrere prominente Genetiker veröffentlichten deshalb bereits im Juli 2014 als Warnsignal einen Bericht im Fachblatt Science: „Schützt die Gesellschaft vor unseren Erfindungen!", hieß es darin. Bevor man wahllos Spezies verändere, müsse eine umfassende Regulierung geschaffen werden, weil sie das Potential habe, „ökologisches Chaos" anzurichten.

In den 70er Jahren verordneten sich Wissenschaftler ein freiwilliges Moratorium auf ihre Arbeit mit veränderbarer DNA, bis sie sicher waren, darüber mehr zu verstehen. Heute endet in Washington D.C. ein wichtiger, dreitägiger Experten-Gipfel, der sich vor dem Hintergrund des unglaublichen Potentials von CRISPR mit der Genmanipulation des Menschen beschäftigt. Es könnte gut sein, dass am Ende ebenfalls ein solcher Forschungsstopp dabei herauskommt—denn nicht immer muss man alles Menschenmögliche sofort ausreizen.

In jedem Fall ist es Zeit, diese Diskussion darüber nicht nur den Wissenschaftlern selbst zu überlassen, sondern uns jenseits von aller Hysterie eine eigene Meinung zu diesem zugegeben nicht ganz einfachen Thema zu bilden—es geht schließlich um uns und alle Lebewesen, die wir kennen.