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Gentechnik : Können wir es besser?

  • -Aktualisiert am

Vererbung ist Glückssache. Noch. Bild: Foto Masterfile

Dem unvollkommenen Menschen auf die Sprünge zu helfen ist ein alter Traum. Vor allem für Genetiker. Jetzt sind sie ihrem Ziel wieder ein Stück näher gekommen.

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          Wer die Debatte um die Gentechnik schon länger verfolgt, kann das Vokabular im Schlaf aufsagen. In periodischen Abständen ist von einem Durchbruch die Rede, von einem Meilenstein, einer Revolution, die einen „major impact“ auf die gesamte Forschung haben wird. Und jedes Mal sind „dramatische Fortschritte“ zu erwarten.

          Sonja Kastilan

          Verantwortlich für das Ressort „Wissenschaft“ der Frankfurter Allgemeinen Sonntagszeitung.

          Das war so, als in den fünfziger Jahren die Doppelhelixstruktur der DNA aufgeklärt wurde. Das war in den sechziger Jahren so, als es gelang, das genetische Alphabet zu entziffern. Ähnlich groß war die Aufregung in den siebziger Jahren, als die Wissenschaftler mit Hilfe bakterieller Enzyme darangingen, DNA unterschiedlichster Herkunft zu kombinieren. In den achtziger Jahren kamen die Stammzellen hinzu, in den Neunzigern das Klonen, zehn Jahre später die komplette Sequenzierung des menschlichen Genoms. Und nun ein neues Meisterstück.

          Worum geht es diesmal? Es geht um den mikrochirurgischen Eingriff in das Erbgut lebender Zellen. Der wurde zwar schon seit den Frühzeiten der Gentechnik praktiziert. Aber niemals mit solcher Präzision. Und auch nicht mit einer derart eleganten Methode, die gleichzeitig so simpel ist, dass sie jeder halbwegs fortgeschrittene Laborant zuwege bringt. Sie wird, wie in der Molekularbiologie üblich, unter Akronym gehandelt: CRISPR-Cas 9 ist die offizielle Bezeichnung, die nicht unbedingt verständlicher wird, wenn man sie als „clustered regularly interspaced short palindromic repeats“ auflöst, denen ein „Crispr-associated protein“ mit der Nummer neun zur Seite steht.

          In Bakterien entdeckt: Aus dem Enzym Cas 9 und einer RNA setzt sich ein System zusammen, das zielsicher DNA schneiden oder austauschen kann.

          Das Fachchinesisch einmal beiseitegelassen, basiert das Ganze auf einer Entdeckung, die man in den achtziger Jahren bei Bakterien gemacht hat. Ungefähr die Hälfte von ihnen (und an die neunzig Prozent der Vertreter aus der Gruppe der Archebakterien) besitzen einen Verteidigungsmechanismus, der sie vor eindringenden Phagen und Viren schützen soll. Zu diesem Zweck verleiben sie ihrem Erbgut einen Teil des feindlichen Erbgutes ein – ebenjene wiederholten palindromischen Nukleinsäuresequenzen, die von vorn wie hinten symmetrisch zu lesen sind, samt den dazwischenliegenden Abschnitten. Die so gespeicherte Information funktioniert wie ein primitives Immunsystem: Kommt es erneut zu einer Virusinfektion, erinnert sich die Zelle und spuckt eine Kopie der eingebauten Fremd-DNA aus, welche den Eindringling auf noch nicht restlos verstandene Weise lahmlegt.

          Als japanische Forscher diesen Fund vor dreißig Jahren publizierten, hielt sich das Interesse der Fachkollegen in Grenzen. Explodiert ist die Nachfrage erst im August 2012, als in Science ein Artikel erschien, der beschrieb, wie man das bakterielle Abwehrsystem in eine programmierbare Schere verwandeln könne, mit der sich Genome beliebiger Herkunft redigieren ließen. So exakt, wie man einen vorliegenden Text kürzt oder umschreibt.

          Ein Schweizer Messer für Gentechniker

          Die Arbeit ist seitdem tausendfach zitiert worden. Die beiden Hauptautorinnen Jennifer Doudna, damals wie heute an der University of California in Berkeley, und Emmanuelle Charpentier, damals an der schwedischen Universität in Umeå und heute unter anderem am Braunschweiger Helmholtz-Institut für Infektionsforschung tätig, werden mittlerweile für den Nobelpreis gehandelt. Ihr CRISPR-Konstrukt hat sich in Windeseile verbreitet. Um seine eigenen Scheren zu basteln, benötigt ein Forscher nur die einschlägige Software, die frei erhältlich ist, und kann dann für 55 Dollar plus Versandkosten bei der Organisation Addgene in Cambridge, Massachusetts, unter Tausenden von Gensequenzen wählen, welche er in die Zange nehmen möchte. Für besonders arm ausgestattete Labors in unterentwickelten Ländern gibt es Rabatt. Es ist das erklärte Ziel von Addgene, möglichst jedem Molekularbiologen einen Zugang zu verschaffen.

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