Genschere CRISPR: Schöne neue Welt der Biotechnologie?

Sie ist das neue Traumwerkzeug der Genforscher: die Genschere CRISPR/Cas9. Denn mit diesem Hilfsmittel im Miniformat kann man inzwischen Gene so einfach, schnell und präzise wie nie zuvor aus dem Erbgut entfernen oder einfach ganz neue Gene einsetzen. Kein Wunder, dass Genforscher in aller Welt darum wetteifern, diese neue Technik der Genmanipulation möglichst nutzbringend einzusetzen.

Genschere (Visualisierung)

Die Genschere CRISPR/Cas9 macht das Editieren des Erbguts so einfach wie nie zuvor.

Lange Zeit war das Verändern oder Editieren von Genen im Erbgut eine ziemlich mühsame und teure Angelegenheit. Denn dazu musste exakt das richtige Genstück ausgeschnitten und gegebenenfalls ersetzt werden – eine Leistung, die wegen der mangelnden Treffsicherheit solcher Methoden häufig schiefging. Gerade Studien zur Gentherapie kämpften mit unerwünschten Krebsfällen und anderen Nebenwirkungen.

Wie funktioniert die Genschere?

Doch vor einigen Jahren machten Forscher eine spannende Entdeckung: Bakterien besitzen von Natur aus ein Werkzeug, um Genschnipsel von Eindringlingen auszuschneiden und diese sozusagen als zelleigene Fahndungsplakate an ihr eigenes Erbgut anzuhängen. Der Clou dabei: Dieses CRISPR-genannte Genwerkzeug bietet genau die Eigenschaften, die die Genforscher schon lange suchen, Es macht es möglich, beliebige Genteile buchstabengenau aus der DNA herauszuschneiden und durch andere Basen zu ersetzen – so präzise wie nie zuvor.

Und nicht nur das: In Kombination mit dem Enzym Cas9 lässt sich mit der neuen Genschere die menschliche DNA erheblich einfacher und kostengünstiger als je zuvor editieren. Angeblich kommen mit dem “Superwerkzeug” sogar Gentechnik-Laien vergleichsweise schnell zurecht. Das Verändern von Erbgut wird damit so einfach wie das “Copy und Paste” in einem Textprogramm – so heißt es jedenfalls.

DNA-Sequenz mit Formeln und Funktionsgraphen

Die Genschere kann gezielt bestimmte Genbuchstaben herausschneiden und durch andere Ersetzen.

Was kann sie?

Klar scheint: Die Genschere könnte der Medizin und Biotechnologie völlig neue Möglichkeiten eröffnen. Denn mit ihr sind Manipulationen am Erbgut von Lebewesen möglich, die früher kaum Erfolgschancen hatten und zudem extrem teuer und langwierig waren. Inzwischen haben Forscher mit Hilfe der Genschere Mäuse mit einer erblichen Muskelkrankheit geheilt, eine Alzheimer-Mutation in menschlichem Erbgut korrigiert und den Gendefekt der Sichelzellen-Anämie repariert.

Außerdem gelang es Medizinern dank CRISPR vor Kurzem, die hartnäckigen Herpesviren in menschlichen Zellen den Garaus zu machen. Dafür modifizierten sie die Genschere so, dass sie entscheidende Teilen des Virengenoms herausschnitt und diese dadurch funktionsunfähig machte. Auch virenresistente Schweine und Kühe, die gegen Tuberkulose immun sind, haben Forscher mit der Genschere schon produziert.

Eizellen

Wird das Genom der befruchteten Eizelle verändert, dann wirkt sich dies nicht nur auf diesen Menschen aus, sondern auch auf alle seine Nachkommen.

Die Sache mit der Keimbahn

Theoretisch könnte man die Genschere künftig auch dazu verwenden, um Erbkrankheiten endgültig auszumerzen – oder sogar gezielt Babys mit bestimmten Merkmalen zu erzeugen. Für diese Anwendung müsste allerdings das Erbgut der Eiszellen, der Spermien oder des Embryos editiert werden. Denn was an diesen Zellen verändert wird, wird auch an die nächsten Generationen weitergegeben. Ein Genfehler wäre damit bei allen Nachkommen für immer ausgemerzt.

Das klingt zunächst gar nicht so schlecht: Man könnte Betroffenen viel Leid ersparen und tödliche und unheilbare Erbkrankheiten wie beispielsweise die Chorea Huntington nachhaltig heilen. Aber: Diese sogenannte Manipulation der Keimbahn eröffnet weitaus mehr Möglichkeiten als nur Gendefekte zu reparieren. Rein theoretisch könnten auf die gleiche Weise auch genetische Verbesserungen ins Erbgut eingeschleust werden. So könnte man beispielsweise Designerbabys kreieren oder “Supermenschen” mit besonderen Merkmalen und Fähigkeiten.

Ungeregelter Wildwuchs

Allerdings: Eingriffe in die Keimbahn sind höchst umstritten und gelten als unethisch. Zum einen sind die langfristigen Folgen solcher Eingriffe bisher weitgehend unbekannt. Zum anderen aber fürchten einige Forscher und Bioethiker, dass die Optimierung von Genen bei Embryonen zu einer noch stärkeren Spaltung und Ungleichheit der Gesellschaft führen könnte. Weil sich nur die Reichen “Designerbabys” oder teure Optimierungen leisten können,

In Deutschland ist diese Form der Genveränderung bei menschlichen Embryonen deshalb verboten – in China und einigen anderen Ländern gilt dies jedoch nicht. Dort experimentieren Genforscher bereits seit einigen Jahren an der Genmanipulation von Embryonen. Weltweit gültigen Regelungen, die einen Missbrauch oder riskante Experimente verhindern könnten, gibt es bisher nicht. Allerdings fordern selbst Genforscher angesichts des rasanten Fortschritts bei der CRISPR-Methode, dass solche Regelungen und Kontrollmöglichkeiten bald geschaffen werden sollten.

Noch haben die Wissenschaftler gerade erst begonnen, die Möglichkeiten der neuen Genschere auszuloten. Welche Chancen, medizinischen Fortschritte, aber auch Risiken sie künftig noch bringen wird, bleibt daher abzuwarten.

Quelle: Wissen.de

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