2017-05-24

CRISPR – DNA-Entdeckungen lassen Science Fiction zur Tatsache werden


By Reed Tucker nypost.com / übersetzt von den Netzfrauen
Heute sind der Forschung keine Grenzen gesetzt. CRISPR ist ein nett klingendes Akronym des Begriffs “Clustered regularly interspaced short palindromic repeats”. Möglicherweise werden Menschen in der Zukunft nicht mehr nach Rassen unterschieden. Stattdessen könnte es wie in der Filmserie „X-Men“ Kämpfe zwischen „Otto Normalverbrauchern“ und ihren überlegenen, da genmanipulierten, Gegenspielern geben.

Großbritannien ist das erste Land weltweit, das Genmanipulation an menschlichen Embryonen erlaubt. Stellen Sie sich vor, dass Eltern Superbabys in die Welt setzen mit Knochen, die so stark sind, dass kein chirurgischer Bohrer sie durchdringen kann, und einem Herzen, das weniger anfällig für Erkrankungen ist. Dann befinden Sie sich in einer Welt, in der ein Kind seine DNA von drei Elternteilen anstelle von zweien hat, eine Welt, in der eine Frau ein Kind ihres Lieblingsschauspielers haben kann, indem es einfach ein paar seiner Hautzellen sammelt. Gentechnik macht es möglich. Einige erschreckt es und andere ermutigt es.

Es ist ein uralter Traum: das ewige Leben. Die menschliche Evolution vollzog sich im Laufe von vielen Jahrtausenden auf natürliche Art und Weise. Doch inzwischen greifen Wissenschaftler mit Unterstützungen der jeweiligen Regierungen in den Prozess ein. Dazu werden sogar menschliche Embryonen in einem frühen Entwicklungsstadium gentechnisch verändert. Wie sich dieses auf die folgenden Generationen auswirkt, ist nicht bekannt. Heute sind der Forschung keine Grenzen gesetzt – und Frankenstein selbst hätte es nie für möglich gehalten, was heute in der Forschung möglich ist. 


Fortschritte in der Reproduktionstechnologie geschehen so rasant, dass sie bereits den Bereich von Science Fiction erreicht haben.


“The Gene Machine: How Genetic Technologies Are Changing the Way We Have Kids–and the Kids We Have” by Bonnie Rochman (Scientific American / Farrar, Straus and Giroux)

Mehr darüber können sie in dem neu erschienenen Buch von Bonnie Rochman „The Gene Machine. How Genetic Technologies Are Changing the Way We Have Kids – and the Kids We Have“ lesen.

Rochman, frühere Kolumnistin für Gesundheit und Erziehung bei Time.com, erforscht Bereiche dieser neuen Gentechnologie und untersucht deren Auswirkung auf Kinder und Familien.

„Dieses Gebiet ist nicht eindimensional“, sagt Rochman der New York Post. „Es geht hier nicht nur um Wissenschaft, sondern auch um die damit verbundene ethische Komponente. Was ist falsch, was richtig? Gibt es rote Linien, die nicht überschritten werden dürfen, und wer legt sie fest?“ Diese Fragen bedürfen rascher Antworten, da topaktuelle Verfahren wie zum Beispiel die neue Technik namens CRISPR-Cas9 nicht weit von täglicher Anwendung entfernt sind. CRISPR ist ein nett klingendes Akronym des Begriffs “Clustered regularly interspaced short palindromic repeats”. Bei ihm handelt es sich um ein Enzym, das wie ein Bearbeitungswerkzeug eingesetzt wird, indem es Wissenschaftlern ermöglicht, Teile des Genoms auszuschneiden.

Diese Technologie kann an Embryonen in den frühen Stadien ihrer Entwicklung angewendet werden. Es steht zu hoffen, dass Ärzte eines Tages CRISPR einsetzen, um Stücke der DNA-Sequenz auszuschneiden, die zu Erbkrankheiten wie Mukoviszidose oder Huntington führen.

Das Resultat eines solchen Eingriffs wäre permanent, was bedeutet, dass das Kind, das mit diesen bearbeiteten Genen geboren wird, diese Krankheiten nicht an seine Nachkommen weitergibt.

„Das Potenzial von CRISPR für die Behandlung oder Heilung von Krankheiten ist erstaunlich“, sagt Rochman. „Ich finde es wirklich aufregend. Man arbeitet mit dieser Technologie an der Behandlung von Sichelzellen- und Muskeldystrophie, um die Menschen gesund werden zu lassen“.

Jedoch wird sie nicht nur zum Entfernen von Genen eingesetzt. Sie kann auch Gene hinzufügen. Dadurch hätten Ärzte die Möglichkeit, Genvarianten einzubauen, die verschiedene Vorteile bedeuten können.

Es könnte bedeuten, eines Tages ein Kind zu „fabrizieren“, das ein geringeres Risiko hat, an Alzheimer, Krebs und Diabetes zu erkranken, das schlank und muskulös ist, eine höhere Schmerzschwelle hat und sogar weniger Körpergeruch.

[…] Jedoch ist diese Technologie noch im Versuchsstadium, z. B. an Labormäusen. Eine sichere Anwendung an Menschen wird noch Jahrzehnte dauern, obwohl die Arbeit daran rasch vorwärtsgeht. Forschern in Großbritannien wurde im vergangenen Jahr erlaubt, CRISPR im Zusammenhang mit menschlichen Embryonen anzuwenden. Das Ziel war es, die Frühstadien der Entwicklung und die Ursache von Fehlgeburten besser zu verstehen. (Dies war das zweite Mal, bei dem CRISPR im Zusammenhang mit Menschen angewendet wurde.)

Für Helikopter-Eltern, die einen Vorteil für ihr Kind erreichen wollen, wird es einen Weg geben, aber nicht mittels DNA-Manipulation, sondern durch Embryo-Selektion. Eine Reihe von Embryonen wird – durch das mütterliche Ei und das väterliche Sperma – im Labor erzeugt. Sodann wird jedes auf verschiedene genetische Eigenschaften hin überprüft. Einer wird dunkle Augen und ein geringeres Asthma-Risiko haben, ein anderer hat braune Haare und ein hohes Risiko für Darmkrebs. Der Embryo, der dem Paar am besten gefällt, wird der Mutter eingepflanzt mit der Hoffnung, dass damit eine Schwangerschaft beginnt.

Diese Präimplantationsdiagnostik (PGD) ist bereits in der Anwendung. Sie wird bei etwa 5 Prozent aller In-Vitro-Fertilisationen in den USA angewendet, um genetische Mutationen, die zu einigen hundert Krankheiten wie Mukoviszidose und frühem Alzheimer führen könnten, auszuschließen.

PGD ist laut Rochman „sehr heikel“, denn sie kann nicht nur zur Verhinderung von ernsten Erkrankungen, sondern auch für nicht-medizinische Aspekte wie die Wahl des Geschlechts eingesetzt werden. Die Vorstellung, dass sich Eltern eines Tages ihr Baby zusammenstellen, wie man sich in einem Workshop einen Teddy nach Wunsch bastelt, ist gruselig.

„Vieles wird übertrieben hier bei der Frage, wie man solche perfekten Babys bekommt, aber wir wissen noch nicht, wie man das macht“, sagt Rochman. „Wir sind hier nicht in einem chinesischen Restaurant, in dem man Gerichte bestellt, die nicht auf der Speisekarte stehen […]“.

Der Zusammenhang zwischen Genen und bestimmten Eigenschaften wie Intelligenz oder musikalisches Talent wird noch nicht zur Gänze verstanden. Viele Eigenschaften sind zudem nicht nur ein Ergebnis der Natur, sondern auch von Ernährung und sie haben gewichtige Umweltkomponenten.

In der Zukunft wird es möglich sein, den Embryo auszuwählen, der am größten oder am schlausten ist. Ein chinesisches Labor hat bereits DNA-Proben von den intelligentesten Menschen weltweit gesammelt. Es ist dabei, Sequenzen der Genome herzustellen, und will auf diese Weise den Schlüssel zur Intelligenz aufspüren. Wenn der Durchbruch dazu eines Tages geschieht, werden Paare die weniger schlauen Embryos aussondern und die schlausten Kinder zur Welt bringen. (Bei 15 Proben gibt es natürlicherweise eine IQ-Schwankung von 20-30 Punkten.) Wenn dieses Verfahren verbreitet zur Anwendung käme, könnte es möglicherweise den IQ einer ganzen Generation um 5 bis 15 Punkte erhöhen.

Aber es gibt auch Grenzen für diese unnatürliche Selektion. Eine Frau kann im Durchschnitt nur 15 Eier erzeugen für einen In-Vitro-Zyklus, was die Zahl der Embryos, unter denen man wählen kann, einschränkt. Je mehr Embryonen es gibt, desto breiter gestreut sind ihre Möglichkeiten und desto wahrscheinlicher ist es, dass ein Embryo über alle Eigenschaften verfügt, die sich seine Eltern wünschen. Wenn Sie ein großes, athletisches Mädchen mit perfekten Seeeigenschaften und blauen Augen haben wollen, stehen Ihre Chancen bei einer Handvoll von Embryonen, unter den Sie wählen sollen, nicht gut.

Aber was wäre, wenn Eltern 100 Embryonen hätten, unter denen sie wählen könnten? Dank eines Verfahrens namens In-Vitro-Gametogenese (IVG) rückt dies in die Nähre der Realisierbarkeit. Mit ihm können Wissenschaftler jede Zelle umprogrammieren, so z. B. eine Hautzelle in ein Spermium oder ein Ei. Im vergangenen Jahr verwendeten japanische Forscher IVG, indem sie aus Hautzellen von Mäusen gesunde Mäusebabys produzierten. Der Schritt zum Menschen könnte hier in fünf bis zehn Jahren vollzogen sein.

Diese Entdeckung könnte ein Glücksfall für unfruchtbare Frauen sein, indem sie ein Kind gebären, das sich aus einem Ei entwickelte, das nicht im Eierstock erzeugt wurde. Diese Technologie birgt jedoch auch die Gefahr, dass Frauen unbegrenzt Eier produzieren und Kliniken letztendlich zu Aufzuchtstationen mutieren könnten. Hunderte von Embryonen könnten dort für ein Paar „gebastelt“ werden, aus denen es wie beim Gemüsehändler auf dem Markt den für sie attraktivsten auswählen kann.

Spinnen wir mal weiter: Natürlich könnte hier dem Missbrauch Tür und Tor geöffnet werden, was sicherlich so manchem Hollywood-Fetzen Stoff gäbe. Wenn wirklich jede Zelle zur Produktion eines Kindes verwendet werden könnte, wäre es einem durchgeknallten Fan theoretisch möglich, einen Justin Bieber in Miniaturausgabe zu kreieren, indem man Hautzellen sammelt, die er auf dem Bettlaken seines Hotelzimmers hinterlässt. (Wobei man ganz sicher sagen kann, dass die Welt nicht unbedingt mehr Justin Bieber braucht, eher weniger.)

Erschreckend, nicht wahr? Aber das ist noch nicht alles.

Australische Forscher arbeiten an einer Methode, ein Ei zu befruchten durch eine Zelle einer anderen Frau. Dadurch wären Männer im Reproduktionsprozess obsolet. Im vergangenen Jahr verhalf ein mexikanischer Arzt einem jordanischen Paar zur Geburt eines Kindes, das technisch gesehen drei Eltern hat. Das Verfahren beinhaltete die Übertragung von DNA-Mitochondrien einer dritten Person zwecks Reparatur einer Mutation bei der Mutter, von der man glaubte, dass sie Fehlgeburten hervorruft.


Foto Archiv – Genveränderungs-Technologie könnte Stücke der DNA entfernen, die Alzheimer oder Mukoviszidose verursachen können. Sie könnte auch besondere DNA z. B. für eine höhere Intelligenz hinzufügen.

Natürlich ist vielen Menschen mulmig angesichts dieser sich entwickelnden Reproduktionstechnologie. Was einst angetreten ist zur Bekämpfung von Krankheiten und zur Schaffung einer höheren Lebensqualität für Kinder, könnte rasch in eine andere Richtung gehen. CRISPR ist besonders umstritten. Viele Staaten der Welt haben die sogenannte Keimbahnmanipulation (Germline editing) des Ungeborenen verboten. In den USA darf es hierfür keine öffentlichen Fördergelder geben.

Im Dezember 2015 erklärten Wissenschaftler und Ethiker bei einem Treffen der National Academy of Sciences die Verwendung der Genmanipulation für „unverantwortlich, solange keine entscheidenden Sicherheitsprobleme angepackt würden“. Das Gremium schwächte dies im vergangenen Monat etwas ab mit der Erklärung, Genmanipulation sei eine „realistische Möglichkeit, die ernsthafter Betrachtung bedürfe“.

Andere waren diesbezüglich argwöhnischer: „Huxleys ‚Brave New World‘ stellte eine Welt totalitärer Kontrolle der Bevölkerung dar; Wir sollten uns die Warnung zu Herzen nehmen“, so twitterte das gemeinnützige Center for Genetics and Society 2015.

Andere wiederum sagen, diese neuen Entwicklungen müssten angenommen werden.

„Unterdrückung wird nicht funktionieren“, sagt Ilyana Romanovsky, eine kalifornische Neurobiologin und Familientherapeutin. „Das hat noch nie funktioniert. Unsere grundlegende ethische Entscheidung war immer gleich: Chance, nicht Kontrolle. Sollen wir die Fortpflanzung des Menschen in Ruhe lassen oder Chromosomen manipulieren? Wir finden den ethischen Leitfaden in dem Verfahren selbst“.

Dieser Leitfaden sollte schnellstens gefunden werden. Viele dieser Technologien sind in etwa 10 Jahren ausgereift. Damit riskieren wir ihre Verbreitung ohne öffentliche Debatte oder sorgfältige Überlegung. Genmanipulation nach dem CRISPR-Verfahren wird von der FDA überwacht, aber viele Verfahren der Embryo-Selektion werden den jeweiligen Kinderwunschkliniken überlassen.

Eine besondere Sorge gilt der Tatsache, dass all diese Wissenschaft teuer ist, was dazu führen könnte, dass sie die Ungleichheit innerhalb einer Gesellschaft nur noch verstärken würde. Man kann sich leicht vorstellen, dass reiche Menschen „maßgeschneiderte“ Kinder zur Welt bringen, die schlauer, hübscher und gesünder sind als die der ärmeren – ein Vorteil, der im Laufe der nachfolgenden Generationen noch weiter ausgebaut würde.

„Dies gilt es zu überwachen“, sagt Rochman. „Meiner Meinung nach muss die Regierung wachsam bleiben“.

Amerika hat sich bisher vorsichtig verhalten. Andere Länder hingegen, darunter China, sind da aggressiver vorgegangen. Forscher an der medizinischen Universität Guangzhou haben mit verfügbaren menschlichen Embryonen experimentiert, bei denen sie CRISPR anwendeten, um eine Mutation zu entfernen, die zu einer Blutkrankheit führt. Ohne ein weltweit vereinbartes Regelwerk haben alle Länder jegliche Freiheit, ihre eigenen Regeln festzulegen. Vielleicht würde das eines Tages zu einer Art von medizinischem Tourismus führen: Wohlhabende Eltern aus den „entwickelten“ Ländern könnten in Länder mit weniger Regulationen reisen, um dort ihr manipuliertes Baby zu erhalten.

Einige wohlhabende asiatische Paare haben bereits Thailand zum Ziel, wo die Wahl des Geschlechts erlaubt ist im Unterschied zu vielen anderen Ländern des Kontinents.

Möglicherweise werden Menschen in der Zukunft nicht mehr nach Rassen unterschieden. Stattdessen könnte es wie in der Filmserie „X-Men“ Kämpfe zwischen „Otto Normalverbrauchern“ und ihren überlegenen, da genmanipulierten, Gegenspielern geben. Man könnte diese Diskrepanz dadurch abmildern, dass man diese Technologie für mehr Menschen verfügbar macht und sie in den Leistungskatalog der Krankenkassen und -versicherungen aufnimmt, so wie dies auch bei einst revolutionären Neuerungen der Fall war.

„Auf die künstliche Befruchtung wurde anfangs auch mit Schrecken reagiert“, sagt Romanovsky. „Erst sind wir neugierig, dann studieren wir es und schließlich akzeptieren wir es. Alles Neue durchläuft diese Phasen. Die bessere Alternative ist es, dies zum Teil des alltäglichen Lebens zu machen“.


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