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Ein Rührstab im Genpool
CRISPR eröffnet ein weites Feld an medizingenetischen Verfahren. Bild: mohamed_hassan / Pixabay

Ein Rührstab im Genpool

Der Deutsche Ethikrat öffnet sich für Änderungen des menschlichen Erbguts durch CRISPR. Fachleute mahnen zur Vorsicht – gerade bei brisanten Merkmalen wie Intelligenz

Gen und Gesellschaft

In der Serie Gen und Gesellschaft wird der ruprecht von jetzt an die Bedeutung genetischer Entdeckungen für das menschliche Zusammenleben ausloten. Den Auftakt bildet unser Bericht über die neueste Entscheidung des Deutschen Ethikrats über CRISPR/Cas und die weitere Diskussion der Thematik. Bild: jjo

Im November 2018 gab der chinesische Wissenschaftler He Jiankui die Geburt von Zwillingen bekannt, deren Genom er mit dem sogenannten CRISPR/Cas-System verändert habe. Auf diese Weise wollte er die Kinder gegen HIV resistent machen. Der nie dagewesene Eingriff in die menschliche DNA sorgte international für Aufsehen. Wissenschaftler auf der ganzen Welt distanzierten sich von Hes Handeln.

Im Januar bestätigten chinesische Staatsmedien die Existenz der genveränderten Babies.

Bereits 2017 hatte der Deutsche Ethikrat die Ad-hoc-Empfehlung gegeben, Keimbahneingriffe gesellschaftlich breit zu diskutieren. Das Thema erhielt durch die Experimente in China neue Relevanz. Der Ethikrat veröffentlichte am 09. Mai 2019 eine über 200 Seiten umfassende Stellungnahme. Darin erklärt der Ethikrat, es gebe „keine kategorische Unantastbarkeit der menschlichen Keimbahn.“

Die Fachleute beziehen sich dabei auf den aktuellen Forschungsstand und mögliche gesellschaftliche Folgen. Sie unterscheiden zwischen verschiedenen möglichen Anwendungen einer Keimbahnveränderung: der Vermeidung genetisch bedingter Krankheiten, der Reduzierung von möglichen Krankheitsrisiken und der Optimierung bestimmter menschlicher Eigenschaften oder Fähigkeiten.

Weiterhin unterscheiden sie mögliche Bereiche: Grundlagenforschung, präklinische Studien und unmittelbare medizinische Anwendungen. Diese Punkte und ihre Konsequenzen für Medizin, Gesellschaft und letztlich die Menschheit seien einzeln zu betrachten. Im November hatte der Ethikrat die Eingriffe durch He Juankui verurteilt.

Die Menschheit könnte sich in Subspezies aufteilen

Dazu genüge es nicht, Chancen und Risiken der Keimbahneingriffe abzuwägen. Wegen der „epochalen Entwicklung molekularbiologischer Instrumente und des Ausmaßes ihrer möglichen Wirkungen“ könnten weder Befürworter noch Gegner von Eingriffen in die menschliche Keimbahn sicher sein, eine ethisch richtige Seite zu vertreten. Eine Entscheidung zu diesem Thema müsse auf Basis der Grundsätze „Menschenwürde, Lebens- und Integritätsschutz, Freiheit, Schädigungsvermeidung und Wohltätigkeit, Natürlichkeit, Gerechtigkeit, Solidarität und Verantwortung“ stattfinden. Auch könne jeder Eingriff nur erfolgen, wenn seine Sicherheit und Wirksamkeit gewährleistet seien.

Die große Vielfalt der Normen, die der Rat zugrundelegt, spiegelt die unterschiedlichen Hintergründe seiner Mitglieder wider. Neben Medizinern und Naturwissenschaftlern sind im Ethikrat auch Juristen, Theologen und Philosophen vertreten.

Der Ethikrat kam ebenfalls zu dem Schluss, die Grundlagenforschung müsse gefördert werden, um die Folgen von Keimbahneingriffen besser zu verstehen. Hierbei dürften Forscher jedoch keine menschlichen Embryonen verwenden. Nach deutschem Recht ist es verboten, Embryonen zu Forschungszwecken zu töten.

Abschließend empfahl das Expertengremium erneut einen breiten öffentlichen Diskurs, zudem ein weltweites Aufschieben – ein Moratorium – aller potentiellen Experimente an der menschlichen Keimbahn sowie die Einigung auf internationale Grundsätze zu Keimbahneingriffen, wie sie bereits von der WHO angestrebt wird.

Die deutschen Fachleute sind nicht die ersten Denker, die einen solchen Stopp für Experimente am menschlichen Embryo fordern. Selbst Emmanuelle Charpentier, eine der Forscherinnen hinter dem CRISPR-Durchbruch, hat sich hinter die Forderung nach einem Moratorium gestellt. Im März haben Charpentier und eine Reihe von Kollegen die internationale Gemeinschaft dazu aufgerufen, keine Embryos mehr zu modifizieren, die dann zu lebenden Kindern heranwachsen. Zuvor müssten klare Regeln für ein transparentes Vorgehen getroffen werden, das auf einem „breiten gesellschaftlichen Konsens“ beruht.

 

CRISPR-Entdeckerin Emmanuelle Charpentier fordert ein weltweites Moratorium. Foto: NTNU / Flickr

 

Seit seiner Entdeckung 2012 hat CRISPR diverse Erwartungen, Ängste und Begehrlichkeiten erweckt. He Jiankui ging es nur darum, die Zwillinge gegen HIV immun zu machen. Zumindest grundsätzlich kommt es aber auch in Betracht, nicht nur schädliche Eigenschaften zu verringern – sondern auch, erwünschte Merkmale gezielt herbeizuführen. So steht etwa die Möglichkeit im Raum, dem ungeborenen Kind bessere Chancen auf hohe Intelligenz zu geben. Die Idee ist nicht ganz so abenteuerlich, wie sie klingt. Mittlerweile kennen Wissenschaftler einen Teil der Gene, die für kognitive Fähigkeiten relevant sind.

Doch an dieser Stelle tun sich ungeahnte ethische Abgründe auf. Was geschieht, wenn es sich nur die Begüterten leisten können, ihrem Nachwuchs einen genetischen Vorsprung zu verschaffen? Manche befürchten, dass die Gesellschaft sich auf diese Weise dauerhaft in genetische Kasten spalten könnten – und die Erblichkeit der Intelligenz eine schroffe soziale Spaltung zementieren würde, die durch politische Maßnahmen kaum noch gemildert werden könne.

Mehr noch: Wenn Enhancement per CRISPR nur in den reichen Ländern zum Standard wird, würde sich eine entsprechende Trennung fortan durch die Weltkarte ziehen. Ungleichheit, die durch genetische Veränderungen nur mancher Menschen resultiert, würde die internationalen Verhältnisse verschärfen. Die Expertengruppe um Charpentier fürchtet gar, die Menschheit könne sich in Subspezies aufteilen.

Auf absehbare Zeit werden solche Szenarien aber nicht Wirklichkeit werden. Das genetische Geflecht, welches komplexe Eigenschaften wie Intelligenz ausbildet, ist sehr viel fragiler, als das volkstümliche Bild von der Genschere es nahelegt. Erst recht gibt es nicht das eine „Gen für Intelligenz“. Wie schlau ein Mensch ist, hängt stattdessen von Varianten in vielen Genen ab, die jeweils nur kleine Effekte haben. Joachim Wittbrodt vom Exzellenzcluster CellNetworks der Universität Heidelberg etwa sieht Gedankenspiele über Manipulationen in diesem Bereich kritisch. Hier spielten derart viele Faktoren zusammen, dass an Erhöhungen von Intelligenz durch CRISPR in den nächsten Jahren nicht zu denken sein wird, so Wittbrodt.

Ein weiteres Problem ergibt sich daraus, dass viele Gene mehr als eine Eigenschaft beeinflussen. So kann eine künstliche Modifikation, die nur auf Intelligenz abzielt, auch ganz andere Eigenschaften beeinflussen. Deswegen kann es sein, dass der Eingriff letztlich mehr schadet als nützt. Dieses Problem ist ein Grund für große Vorsicht unter Fachleuten.

Modifikationen haben Nebenwirkungen

Auch im Fall der chinesischen Zwillinge könnten sich so Probleme ergeben. Obwohl die Embryos nur an einer einzelnen DNA-Stelle manipuliert wurden, wurden sie dadurch vielleicht nicht nur gegen HIV gewappnet. Seit Neuestem gibt es Hinweise darauf, dass die spezielle Gen-Variante, die ihnen eingepflanzt wurde, mit einer geringeren Lebenserwartung einhergeht.

Wegen solcher Unwägbarkeiten ist kaum abzusehen, wie sich eine Änderung am Genom letztlich auswirken wird. Wie der Molekularbiologe Wittbrodt sagt, ist es nur allzu einfach, den menschlichen Organismus aus dem Takt zu bringen. Sehr viel schwieriger sei es dagegen, das System zu reparieren. Trotz der enormen Geschwindigkeit von CRISPR lasse die Präzision noch einiges zu wünschen übrig, so Wittbrodt, der selbst an Verbesserungen des Änderungsverfahrens arbeitet.

Dadurch bleibt freilich noch offen, wozu CRISPR eingesetzt werden sollte. Unlängst haben die bekannten Bioethiker Julian Savulescu und Peter Singer für ein zeitlich abgestuftes Vorgehen plädiert – ebenfalls in Reaktion auf He Jiankuis Voranpreschen. Zunächst, so die beiden Philosophen, sollten schwere Krankheiten verhindert werden, die nur von einzelnen Genen abhängig sind. Danach solle man normale Krankheiten angehen und anschließend die Abwehrkräfte stärken. Erst dann könne man über andere Eigenschaften wie Intelligenz nachdenken. Dabei müssten aber alle den gleichen Zugang zu diesen Verfahren haben.

Von Daniel Saar und Lukas Jung

 

CRISPR/Cas

Was ist CRISPR/Cas?

Das CRISPR/Cas-System wurde ursprünglich als eine Immunantwort in Bakterien entdeckt. Die Abkürzung steht für clustered regularly interspaced short palindromic repeats. Cas wiederum meint CRISPR-associated protein. Bakterien, die eine Virusinfektion überleben, bauen Genabschnitte dieser Viren in ihre eigene DNA ein. Die dafür vorgesehenen Bereiche im Bakterien-Genom werden als CRISPR bezeichnet. Dort dienen die Genabschnitte der Viren fortan als Schablonen: Sie werden in Sonden abgeschrieben, die an sogenannte Cas-Proteine gekoppelt werden. Bei einer Neuinfektion mit demselben Virus erkennt die Sonde eine Zielstelle im Virengenom und die Cas-Proteine zerschneiden das Virusgenom.

Wie kann CRISPR/Cas im Labor eingesetzt werden?

Die Sonden, die das Cas-Protein braucht, um sein Ziel zu finden, können im Labor hergestellt werden. Im Prinzip lässt sich so jede beliebige Sequenz im Genom gezielt ansteuern – ganz wie mit einer Suchfunktion in einem Textverarbeitungsprogramm. Die DNA kann dann unter den richtigen Bedingungen geschnitten, markiert oder anderweitig beeinflusst werden. Bisher arbeitet die Technik aber noch nicht sehr genau. Wenn ein Bereich im Genom geschnitten wird, ist das tödlich für die Zelle. Deshalb repariert sie den Schnitt sofort. Zu diesem Zweck fügt sie einfach zwei lose DNA-Enden wieder zusammen. Gibt es einen DNA-Bereich in der Zelle, der dem geschnittenen Bereich gleicht, kann dieser auch als molekulare Schablone für die Reparatur verwendet werden. Dieser DNA-Bereich stammt meist von dem passenden zweiten Chromosom. In menschlichen Zellen liegt der Chromosomensatz ülicherweise immer doppelt vor. Es ist jedoch möglich, eine solche Schablone von außen in die Zelle einzuführen. Mit dabei ist eine Sequenz, die in das Genom eingefügt werden soll. Sie wird von anderen Sequenzen flankiert, die mit den DNA-Bereichen auf beiden Seiten der Schnittstelle im Genom identisch sind. Wenn die Zelle diese Schablone bei der Reparatur zur Hilfe nimmt, fügt sie dabei die neue, fremde Sequenz mit ein. So lassen sich gezielte Mutationen in das Genom einbringen.

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