Ich mach mir die Welt, wie sie mir gefällt

www.yourgenome.org/facts/what-is-crispr-cas9 Image credit: Genome Research Limited

He Jiankui spielt Gott. Medienberichten zufolge hat der chinesische Forscher gegen sämtliche gesetzliche Vorschriften verstoßen, um genmanipulierte Zwillinge auf die Welt zu bringen. Lulu und Nana heißen die beiden Mädchen, deren Erbgut He angeblich so verändert hat, dass sie nun immun sind gegen das HI Virus. Mit seinem spektakulären Experiment erregte er weltweites Aufsehen – und bringt eine Technik in Verruf, die Leben retten könnte.              

Am 26.11.2018 veröffentlichte He Jiankui einen spektakulären Vorstoß in der Erbgut-Forschung. In seinem Labor hatte er die Eizelle einer gesunden Spenderin und das Spermium eines HIV-positiven Mannes zusammengeführt. Nach der erfolgreichen Befruchtung manipulierte er das Erbgut des Embryos so, dass er immun gegen das Virus ist. Im November vergangenen Jahres wurden schließlich die Zwillinge Lulu und Nana geboren. Etwa zwei Monate später bestätigten chinesische Behörden eine weitere Schwangerschaft in Folge von Hes Eingriffen.

Es folgten Aufschreie von Wissenschaftlern aus der ganzen Welt. Allein die Art und Weise, wie die Ergebnisse an die Öffentlichkeit kamen, sorgte für große Empörung. Nachdem das Magazin MIT Technology Review einen ersten Bericht über die Geschehnisse in Hes Labor veröffentlichte, entschloss sich der Forscher für ein Statement über das Videoportal YouTube. Dieser Weg der Veröffentlichung ist nicht nur unseriös, sondern auch unprofessionell und stellt nicht nur die Glaubwürdigkeit des Forschers selbst in Frage, sondern wirft grundsätzlich einen Schatten auf die ethischen Ansichten in den Lebenswissenschaften.

Die Vorgeschichte um die Entstehung der beiden Säuglinge beginnt schon im Jahr 2012. Seitdem ist ein neues molekularbiologisches Werkzeug in aller Munde, eine Genschere, mit der sich das Erbgut so präzise, einfach und schnell verändern lässt wie noch nie: CRISPR/ Cas. Ursprünglich stammt dieser Mechanismus aus Bakterien, als Abwehrmechanismus gegen virale Infektionen. Seit CRISPR bekannt ist, wird es hauptsächlich verwendet, um Zellkulturen genetisch zu modulieren: Krankheitsbedingte Veränderungen des Genoms können in der Petrischale nachgebildet und untersucht werden; an ihnen können beispielsweise potentielle Medikamente ausgetestet werden. Tiermodelle, die zuvor über mehrere Jahre hinweg entickelt werden mussten, können durch die Genschere nun in nur wenigen Wochen realisiert werden. Mit CRISPR/ Cas scheint auf einmal alles möglich zu sein. Fehler lassen sich so einfach aus dem Erbgut herausschneiden wie unschöne Flecken aus einem Stück Papier.

Die Genschere bietet zwei unterschiedliche Vorgehensweisen. Zum einen können Forscher somatische Mutationen hervorrufen. In diesem Fall greift CRISPR/ Cas an den somatischen, also den Körperzellen an, die nicht relevant für die Fortpflanzung sind. Der Eingriff wirkt sich also nur lokal auf ein bestimmtes Gewebe oder System aus. Nachfahren des betroffenen Individuums werden nicht beeinträchtigt. Im Gegensatz dazu werden in einer Keimbahnmutation die Gameten genetisch manipuliert, also die Geschlechtszellen. Alle Veränderungen werden an die nachfolgende Generation weitergegeben. Sollte es aber neben einem spezifischen Schnitt in der DNA zu weiteren, ungewollten, unspezifischen Eingriffen kommen, würde auch diese Mutation weitergegeben. Es kommt zu einem sogenannten Off-Target-Effekt. Und damit öffnet sich die Büchse der Pandora.

Haben Forscher keine Skrupel mehr, in das Erbgut eines Menschen einzugreifen? Wird es in Zukunft immer mehr Designerbabys geben? Nein, zumindest nicht in Deutschland. Hier regelt das Embryonenschutzgesetz den Umgang mit befruchteten Eizellen, um missbräuchliche Verwendung zu verhindern. Seit 1990 gibt es ein striktes Verbot von Forschung an Embryonen. In kaum einem Land sind Embryonen so gut geschützt wie in Deutschland. Dennoch bietet die Präimplantationsdiagnostik eingeschränkte Möglichkeiten, potentielle Erbkrankheiten auszuschließen, bevor der Mutter eine befruchtete Eizelle eingesetzt wird. Außerhalb der Bundesrepublik sieht es jedoch schon ganz anders aus. Beispielsweise in unserem Nachbarland Frankreich gibt es zwar ein Verbot zur genetischen Veränderung von Embryonen. Verstöße werden allerdings nicht geahndet. Und in China sind Genom-Editierungsverfahren gänzlich erlaubt. Von den Folgen davon hören wir nun alle in den Medien: He hat Embryonen genetisch manipuliert.

He hat mit seinem unsäglichen Experiment allerdings nicht nur Menschen zu Versuchsobjekten degradiert. Er bringt auch eine Technik in Verruf, die Leben retten könnte. Denn gerade im Bereich der Gentherapie gibt es Dank CRISPR/ Cas auch einige positive Fortschritte, etwa für Menschen mit der Sichelzellenkrankheit. Für deren Gentherapie wollen Mediziner in Zukunft Stammzellen aus dem Rückenmark der Patienten gewinnen und mit der Genschere CRISPR/ Cas behandeln. So modifiziert können sie die Zellen anschließend wieder in den Blutkreislauf des Patienten zurückführen. Noch sind die Nebenwirkungen der Gentherapie gravierend. Doch in naher Zukunft sollen erste klinische Studien beginnen.

Auch an anderer Stelle ist das molekularbiologische Tool CRISPR/ Cas für die Arzneimittelforschung interessant. Um beispielsweise neue Wirkstoffe auszutesten, benötigen die Forschungsabteilungen Zellmodelle, die ganz bestimmte Charakteristika aufweisen. Richard Griesbach, wissenschaftlicher Mitarbeiter am NMI Reutlingen, einer Schnittstelle zwischen Industrie und Grundlagenforschung, erstellt eben diese Modelle mittels CRISPR/ Cas für die Pharmaindustrie. “Ich würde die CRISPR-Technologie nicht pauschal verteufeln, sondern sehe ein eingeschränktes therapeutisches Potential für die Zukunft“, sagt Griesbach. „Eingeschränkt deshalb, weil ich nicht glaube, dass es in mittelfristiger Zeit gelingt, die Risiken durch Off-target-Effekte abzustellen.“

He Jiankui hat es getan, er hat genetisch manipulierte Zwillinge erschaffen. Der Übeltäter ist gefasst. Hätte allerdings nicht er die Genschere angesetzt, hätte früher oder später jemand anderes diesen Job für ihn übernommen. Das viel größere Problem ist, dass niemand ihn in seinem Handeln aufgehalten hat. So konnte He ohne jeglichen Widerstand seine Experimente durchführen und brachte damit einen ganzen Wissenschaftszweig in Verruf. Fakt ist, mit CRISPR gibt es nun eine sehr mächtige Methode, die Leben verändern kann. Zum Schlechten – oder zum Guten. Wie sie eingesetzt werden wird, das gilt es nun kritisch zu debattieren. Und letztlich müssen wir weltweite Regelungen etablieren, die den Missbrauch dieses bahnbrechenden Werkzeugs verhindern.

Vertiefende Lektüre:

Krimsky, S. Ten ways in which He Jiankui violated ethics. Nat Biotechnol 37, 19-20, doi:10.1038/nbt.4337 (2019).

German Embryo Protection Act (October 24th, 1990): Gesetz zum Schutz von Embryonen (Embryonenschutzgesetz-ESchG). Human reproduction (Oxford, England) 6, 605-606 (1991).

Tasan, I., Jain, S. & Zhao, H. Use of genome-editing tools to treat sickle cell disease. Hum Genet 135, 1011-1028, doi:10.1007/s00439-016-1688-0 (2016).

Interviewpartner: Dr. Richard Griesbach

Pauline Jeckel

Pauline Jeckel promoviert in der Fachrichtung molekulare Neurobiologie. Wissenschaftliche Inhalte für eine breite Masse verständlich zu machen hat ihr schon immer Spaß gemacht. Um nun über den Tellerrand des Laboralltags hinauszublicken hat sie bei Studentenfutter kurzerhand ihr Fachwissen mit dem Journalismus verknüpft.