Wir spielen Dr. Frankenstein: Genmanipulation an Embryos

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Zum ersten Mal haben Wissenschaftler die genetische Modifikation menschlicher Embryos (Keimbahnmodifikation) gemeldet, und zwar in einer Studie der Sun-Yat-Sen-Universität in Guangzhou, China. Die Studie wurde im Fachmagazin Protein & Cell veröffentlicht.

Bisher hatten sich Forscher darauf beschränkt, das Genom adulter Zellen zu modifizieren, hauptsächlich aufgrund ethischer Bedenken und der Sorge vor möglichen Nebenwirkungen. Tatsächlich kam die neue Studie zu dem Schluss, dass der Genommodifikation von Embryos immer noch erhebliche Hindernisse im Weg stehen.

»Ich glaube, dies ist der erste Bericht über die Anwendung von CRISPR/Cas9 an menschlichen Embryos, und als solche ist die Studie ein Meilenstein, aber auch eine Mahnung zur Vorsicht«, sagte der Stammzellenforscher George Daley von der Harvard Medical School, der an der Studie nicht beteiligt war. »Ihre Studie sollte jedem Praktiker als Warnung dienen, der meint, die Technik sei so weit entwickelt, dass der Austausch kranker Gene getestet werden könnte.«

Beängstigend hohe Mutationsrate

Um ethische Bedenken zumindest teilweise zu zerstreuen, wurde das Experiment an nicht lebensfähigen Embryos aus Fruchtbarkeitskliniken durchgeführt. Aus diesen Embryos hätte sich nie ein Kind entwickeln können, selbst wenn sie eingepflanzt worden wären.

Die Forscher versuchten, das Gen für die potenziell tödliche Blutkrankheit Beta-Thalassämie zu verändern. Dazu verwendeten sie die so genannte CRISP-Cas9-Technik, die in der Vergangenheit bereits erfolgreich eingesetzt wurde, um das Genom adulter Zellen zu verändern. Dabei wird Zielzellen der CRISP-Cas9-Enzymkomplex injiziert, der so programmiert ist, dass er ein bestimmtes Gen ansteuert (entfernt). Gleichzeitig wird ein weiteres Molekül injiziert, das anstelle des entfernten Gens ein neues einsetzen soll.

Die Forscher injizierten diese Moleküle 86 einzelligen menschlichen Embryos und warteten anschließend 48 Stunden, bis sie sich jeweils in acht Zellen geteilt hatten. Nur 71 Embryos überlebten das Verfahren und nur 54 davon wurden genetisch getestet. Das ursprüngliche Gen wurde nur in 24 Fällen entfernt, und nur bei sehr wenigen davon wurde der Ersatz eingebaut.

»Wenn Sie es bei normalen Embryonen machen wollen, brauchen Sie eine Erfolgsquote von fast 100 Prozent«, sagte Junjiu Huang, führender Mitarbeiter bei der Studie. »Deshalb haben wir die Untersuchung gestoppt. Es ist noch nicht ausgereift.«

Darüber hinaus bewirkte das Verfahren eine überraschend große Zahl an Mutationen, weil CRISP/Cas9 falsche Stellen des Gens entfernte. Die Mutationsrate war höher als bei Mäuseembryos oder adulten menschlichen Zellen. Huang warnte: Da nur ein kleiner Teil des Genoms untersucht wurde, könne die Mutationsrate noch höher als berichtet ausfallen.

Wissenschaftler fordern ein Moratorium

Schon seit Monaten kursieren Gerüchte; im März wurde in einem Leitartikel der Zeitschrift Nature ein Moratorium für Keimbahnmodifikationen gefordert. Bei bestehenden Gentherapien werden nur Gene in adulten Zellen modifiziert, sie sind deshalb in der Wirksamkeit limitiert. Bestimmte Funktionen geschädigter Organe können beispielsweise wiederhergestellt werden, größere Veränderungen an anderen Zellen wie bei der Keimbahnmodifikation sind unwahrscheinlich.

Im Kontrast dazu vermehrt sich eine befruchtete Eizelle (Zygote) und differenziert sich in jede Zelle des erwachsenen Organismus. Eine Modifikation dieser Zelle führt zu Veränderungen des gesamten Genoms, die potenziell die Funktion jedes einzelnen Organs im Körper erfassen können.

Darüber hinaus werden solche Veränderungen an zukünftige Generationen weitergegeben – per definitionem ohne deren Einwilligung. Eine Vorhersage zu treffen, welche Auswirkungen solche Modifikationen langfristig haben werden, ist unmöglich.

Wissenschaftler warnen, jede Keimbahnmodifikation eröffne den gefährlichen Weg zu Versuchen, das menschliche Genom zu »verbessern«, beispielsweise »Designerbabys« zu schaffen. Die Möglichkeiten der Keimbahnmanipulation sind vielfältig, das Risiko unethischer Anwendung ist enorm hoch.

Dennoch laufen in China bereits weitere Studien zur Keimbahnmanipulation.

Verweise:

nature.com

nature.com

nature.com

Literatur:

Intelligente Zellen: Wie Erfahrungen unsere Gene steuern von Bruce Lipton

Die Impf-Illusion von Suzanne Humphries

Die Kinderkrankmacher: Zwischen Leistungsdruck und Perfektion – Das Geschäft mit unseren Kindern von Beate Frenkel

Quellen: PublicDomain/info.kopp-verlag.de vom 01.08.2015

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