26.09.2017

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merkzettel

CRISPR/Cas Gen-Schere erstmals an Embryonen in USA getestet

VideoFortschritt in der Erbgutforschung
Forscher

Eingriffe in das menschliche Erbgut sind umstritten. Nun erzielte die Forschung wieder einen Fortschritt: bei Embryonen konnte ein Gendefekt behoben werden, der zu einem Herzfehler führt.

(03.08.2017)

VideoSo funktioniert CRISPR/Cas
Eine Schere durchtrennt einen DNA-Strang (Zeichnung)

Seit kurzem haben Genetiker ein völlig neues Werkzeug in der Hand. CRISPR heißt es und katapultiert die Gentechnik quasi von der Steinzeit ins Computerzeitalter.

(11.09.2016)

VideoDie zweite Schöpfung - Der neue Mensch
Paar lässt sich von Arzt über die Optionen beim Designen ihres Nachwuchses beraten.

Ewige Jugend, Babys nach Wunsch, perfekte Menschen – katapultiert uns die Gentechnik in ein neues schrecklich schönes Zeitalter? Harald Lesch gibt Anstöße zu einer der wichtigsten gesellschaftlichen Diskussionen unserer Zeit.

(04.07.2017)

Video"Helix" von Marc Elsberg
Marc Elsberg

Marc Elsberg ist einer der erfolgreichsten Thriller-Autoren im deutschsprachigen Raum. Sein Spezialgebiet: aktuelle Wissenschaft als perfekte Spannungsliteratur. Seine Romane "Blackout", "Zero" und sein neuestes Werk "Helix" sind Bestseller. Peter Twiehaus hat den Autor in dessen ehemaligen Heimat Hamburg getroffen.

(28.02.2017)

Ein weiterer Schritt in Richtung Designer-Baby ist getan. Defekte Gene raus, heile Gene rein: Wissenschaftler haben an menschlichen Embryonen mit einer Art Hochpräzisions-Schere Gene ausgetauscht, die für eine Erbkrankheit verantwortlich sind. Die Methode "CRISPR/Cas" elektrisiert die Wissenschaft. 

Es klingt wie aus einem Roman: Eine Gruppe von Wissenschaftlern, ein Labor und eine Technik, mit der Gene aus der menschlichen DNA herausgeschnitten werden können, um sie auszutauschen. Der Mensch als Schöpfer seiner selbst? Schriftsteller Marc Elsberg hatte erst im vergangenen Herbst in seinem Wissenschaftsthriller "Helix" einen Blick in diese Welt riskiert. Sein Szenario: Menschen werden mit Hilfe eines genetischen Baukastensystems zusammengebastelt. Die Technik dazu gibt es wirklich - und ihr Einsatz rückt näher.

Ein internationales Forscherteam hat erstmals auch in den USA an menschlichen Embryonen die Gen-Schere "CRISPR/Cas" angewendet und damit die Keimbahn verändert. Das berichtet die Zeitschrift "Nature".

Wissenschaftler korrigieren genetische Fehler

Die Embryonen waren eigens zu Forschungszwecken in vitro durch künstliche Befruchtung hergestellt worden. An ihnen sei der Nachweis erbracht worden, dass es möglich sei, einen genetischen Fehler einer dominanten Erbkrankheit schon zum Zeitpunkt der Befruchtung zu korrigieren, hieß es. Dabei ging es um eine erblich bedingte Herzmuskelschwäche.

Deutsche Wissenschaftler reagierten unterschiedlich auf den Bericht. Eingriffe in die Keimbahn gelten vielfach als Tabu. Denn dabei werden Gene verändert, die an alle Nachkommen vererbt werden. Bei den Experimenten der US-Forscher sei dies nicht der Fall gewesen, hieß es in der Zeitschrift, denn die verwendeten Embryonen durften nicht in eine Gebärmutter eingesetzt werden.

CRISPR/Cas-Experimente auch in China

Die Experimente wurden an der Universität in Portland durchgeführt. Zuvor hatte es ähnliche Experimente bereits in China gegeben. Bislang galten gezielte Eingriffe ins Erbgut als technisch schwer umsetzbar. Mit "CRISPR/Cas" aber können Gene mit Hilfe zelleigener Enzyme eingefügt, verändert oder ausgeschaltet werden. Weltweit arbeiten Forscher bereits daran, Nutzpflanzen ertragreicher zu machen. Brisanter sind Veränderungen menschlicher Gene: Wissenschaftler träumen von neuen Heilungsmöglichkeiten. Im Labor konnten sie bereits Chorea Huntington und Mukoviszidose heilen.

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Am heikelsten aber sind gentechnische Veränderungen der menschlichen Keimbahn. Solche Eingriffe veränderten alle künftigen Generationen, warnt der evangelische Theologe Dabrock. Auch eine im März veröffentlichte Stellungnahme elf prominenter Wissenschaftler von der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina betont, dass jede gezielte Keimbahnveränderung "beim derzeitigen Stand der Forschung unterbleiben" sollte.

Wissenschaft: Freiwillige Selbstbeschränkung

Auch den Erfinderinnen der neuen Technik ist die Brisanz bewusst. Die Molekularbiologin Doudna organisierte 2015 einen Ethik-Gipfel in den USA. Ergebnis: eine freiwillige Selbstbeschränkung der Wissenschaft. Grundlagenforschung soll vorangetrieben, die Keimbahn-Therapie aber - zumindest für mehrere Jahre - geächtet werden.

Vor diesem Hintergrund löst die Veröffentlichung in "Nature" eine naturwissenschaftliche, aber auch eine ethische Debatte aus. So verwies der Berliner Stammzellenforscher Klaus Rajewsky darauf, dass zwar rund 72 Prozent der Versuche zu intakten Embryonen geführt hätten. "Dafür aber erkauft man sich in den verbleibenden fast 28 Prozent Reparatur-Defekte." James Adjaye, Düsseldorfer Stammzellforscher, begrüßte Erkenntnisse für die Grundlagenforschung. Unerwartet sei etwa, dass sich die Reparatur-Mechanismen im frühen Embryo offenkundig unterschieden von denen anderer Zellen.

Kritik auch aus der Wissenschaft

Manchen Wissenschaftlern klingt der Bericht in "Nature" allerdings wie ein Schritt in die falsche Richtung: Heftige Kritik äußerte die Vorsitzende des Europäischen Ethikrates (EGE), die Kölner Medizinerin Christiane Woopen. "Dies ist ein eindrucksvolles Beispiel für gesellschaftsvergessene Forschung", erklärte sie. Die Forscher blendeten komplett aus, dass es letztlich um eine Menschheitsfrage gehe, die intensiv diskutiert werden müsste.

Auch Dabrock warnte, es sei ethisch verwerflich, wie der Eindruck erweckt werde, "wir könnten, ja sollten, bald Keimbahn-Interventionen vornehmen". "Nur um die Ersten zu sein - diesmal nicht auf dem Mond, sondern bei der Keimbahn-Manipulation -, scheinen Labore nicht mehr nur in China, sondern auch in den USA oder in England keine Grenze mehr zu kennen", schreibt der Theologe, der damit seine Privatmeinung bekundete. "Sie scheinen bereit zu sein, schwerste Gesundheitsrisiken für spätere Menschen in Kauf zu nehmen."

Die Methode CRISPR/Cas9

"Hochpräzisions-Schere" der Molekularbiologie

Eine Schere durchtrennt einen DNA-Strang (Zeichnung)

"CRISPR/Cas9" ist eine neue molekularbiologische Methode, um das Erbgut von Pflanzen, Tieren und Menschen gezielt zu verändern. Durch die mit einer "Hochpräzisions-Schere" verglichene Technik können einzelne Gene oder kleinste DNA-Bausteine mit Hilfe zelleigener Enzyme eingefügt, verändert oder ausgeschaltet werden.Ursprünglich stammt das "CRISPR/Cas"-System aus Bakterien. Es dient ihnen als eine Art Immunsystem, mit dem sie Angriffe von Viren erkennen und abwehren können. 2012 hatten die französische Mikrobiologin Emmanuelle Charpentier vom Berliner Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie und die US-Biochemikerin Jennifer Doudna die Idee, daraus ein molekularbiologisches Werkzeug zu entwickeln.

Erwartungen der Forscher

Archiv: Untersuchung von Ribonucleinsäure in einem Forschungslabor, aufgenommen am 06.10.2016

Wissenschaftler hoffen, damit in der Pflanzen- und Tierzucht zum Beispiel ertragreichere oder krankheitsresistente Sorten und Rassen zu entwickeln. Im Bereich der (Human-)Medizin erwarten Forscher, dass möglicherweise Gendefekte repariert und damit schwere Erbkrankheiten wie Mukoviszidose, Sichelzellanämie oder Muskeldystrophie verhindert werden können.

Ethische Fragen

Archiv: Mikroskopische Aufnahme einer menschlichen Eizelle die in einem Speziallabor injiziert wird, aufgenommen am 09.02.2009

Besonders heikel und umstritten sind Eingriffe in die menschliche Keimbahn, weil sie auch das Erbgut aller künftigen Generationen verändern. Im April 2015 berichteten chinesische Forscher erstmals, menschliche Embryonen mit "CRISPR/Cas" genetisch verändert zu haben. Anfang 2016 bekam auch eine britische Forschergruppe die Erlaubnis, künftig gezielt die Gene menschlicher Embryonen zu manipulieren. In Deutschland ist das bislang nicht erlaubt.

Erste Versuche

Am Mittwoch wurden erste erfolgreiche Versuche in den USA bekannt. Zwar verzichten die beteiligten Wissenschaftler bislang noch darauf, die veränderten Embryonen in die Gebärmutter von Frauen einzupflanzen. Denkbar ist aber, dass auf diese Weise künftig genetisch veränderte Menschen geschaffen und vielleicht auch auf bestimmte Fähigkeiten hin gezüchtet werden.

(Quelle: kna)

03.08.2017, Quelle: kna
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