Mittwoch, Juni 22, 2016

Das Erbgut nicht verändern, sondern "umschreiben" - Genome Editing macht's möglich. Hochkarätige Experten beraten heute die Potenziale und Risiken der neuen Technik. tagesschau.de erklärt, wie Genome Editing funktioniert und welche ethischen Herausforderungen sich daraus ergeben.

Was ist Genome Editing?

Beim Genome Editing können Molekularbiologen die DNA eines Organismus entfernen, verändern oder einfügen. Mit Hilfe von Enzymen werden die Nukleinsäuren im Molekül teilweise oder vollständig abgebaut, so dass es in der Doppelhelix zu Strangbrüchen kommt. Die Reparatur des Strangbruchs kann dazu genutzt werden, um eine andere Gen-Sequenz einzubauen, einzelne Bausteine auszutauschen oder die DNA-Enden direkt miteinander zu verbinden.

Seit wenigen Jahren gibt es eine Methode, die das Genome Editing geradezu revolutioniert. Durch das CRISPR/Cas9-System ist das Verfahren einfacher, schneller und kostengünstiger geworden. Der kompliziert anmutende Name setzt sich zusammen aus der Bezeichnung für einen bestimmten Abschnitt auf der DNA eines Bakteriums sowie eines Eiweißkomplexes, der in der Lage ist, die DNA zu zerschneiden. Solche Werkzeuge zur Genmanipulation kosten jetzt nicht mehr 5000, sondern nur noch 30 Dollar. Wer eine genmanipulierte Maus herstellen will, braucht dafür jetzt drei Wochen. Vor CRISPR/Cas9 konnte das auch eineinhalb Jahre dauern.

Die beiden Entdeckerinnen von CRISPR/Cas9, Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna, gelten als heiße Anwärterinnen auf den Nobelpreis.

Wodurch unterscheidet sich Genome Editing von klassischer Gentechnik?

Bislang wird bei gentechnischen Veränderungen Erbmaterial unterschiedlicher Arten zusammengefügt. So wird mit Hilfe der Gentechnik das für Fraßinsekten giftige Protein eines Bodenbakteriums auf Pflanzen übertragen. Dazu ist der Einsatz von "Gen-Fähren" notwendig, die ihrerseits Spuren im Erbgut hinterlassen. Gentechnisch veränderte Organismen unterliegen strengen Anbau- und Kennzeichnungsregeln.

Genome Editing dagegen hinterlässt außer der Veränderung selbst keine Spuren. Es ist strittig, ob nach diesen Prozessen des Umschreibens die Gentechnik-Gesetze anzuwenden sind. Schließlich entstehen genetische Veränderungen auch durch spontane Mutationen oder gezielte Züchtungen.

Welchen Effekt verspricht man sich vom Genome Editing?

Vor allem für Nutzpflanzen scheinen die Möglichkeiten unendlich. Verfahren wie das CRISPR/Cas9-System erlauben es, ungünstige Gene umzuschreiben oder präzise auszuschalten. Die DNA kann aber auch dahingehend verändert werden, dass die Pflanzen robuster oder ertragreicher sind. Mediziner versprechen sich große Fortschritte etwa beim Kampf gegen Herzinfarkt.

Mit Hilfe von Genome Editing lässt sich womöglich das Gen ausschalten, das die Cholesterin-Aufnahme in den Zellen verhindert. Dadurch kommt es zu den befürchteten hohen Cholesterinwerten im Blut, wodurch auf Dauer Adern verstopft werden und was letztlich zu einem Herzinfarkt führen kann.

Die größten Erfolge versprechen sich Wissenschaftler, wenn es um monogenetische Erbkrankkeiten geht. Dazu zählt das Down-Syndrom, die Bluterkrankheit oder die Mukoviszidose. Die Stoffwechselerkrankung führt dazu, dass unter anderem das Lungensekret viel zäher ist als normal, was zu erheblichen Problemen beim Atmen führt.

Was bedeutet Genome Editing für die Nachkommen?

Das Embryonenschutzgesetz verbietet, die DNA einer menschlichen Keimbahnzelle zu verändern oder eine DNA-veränderte Keimzelle zur Befruchtung zu verwenden. Eizellen und Spermien wie auch Zellen, aus denen Eizellen und Spermien werden können, sind also auch vom Genome Editing ausgenommen.

Die ethische Diskussion ist aber vielschichtiger. Zum einen stellt sich verschärft die Frage, wann menschliches Leben entsteht und wie DNA-Manipulationen im Stadium davor zu bewerten sind. Zum anderen ist zu diskutieren, ob der Vorteil des Individuums, beispielsweise nicht an Mukoviszidose zu erkranken, nicht auch auf seine Nachkommen übertragen werden sollte. Das allerdings ist nur möglich, wenn das defekte Gen in der Keimbahn- oder in der Keimzelle ausgeschaltet wird.

http://www.tagesschau.de/inland/ethikrat-jahrestagung-faq-101.html

Etiketten: Genome, Risiken

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