#Bald können wir unser Erbgut verändern. Sollen wir es tun? – GENau

Evolution verfolgt kein spezielles Ziel. Das kann jeder nachvollziehen, der schon mal einen Nacktmull gesehen hat. Die Natur schmeißt die Würfel und lässt die Selektion die Aufräumarbeit erledigen. Mit Ausnahme von eineiigen Zwillingen starten wir Menschen deshalb alle mit unterschiedlichen Karten in diese Welt. Manche davon spielen sich sehr vorteilhaft, z.B. eine Genmutation namens CCR5Δ32, die einen vor HIV Infektionen schützt. Andere wirken sich weniger angenehm aus, wie die Mutation die zur tödlichen Chorea Huntington Erkrankung führt. Mit rund 21.000 Genen trägt jeder Mensch vorteilhafte und weniger vorteilhafte Genvarianten in sich. Es lockt die Versuchung, darauf Einfluss zu nehmen.

Neulich kam ein Ö1 Journalist in unser Labor um ein Radiointerview aufzunehmen. Es ging um eine neue Methode, die sich in der Biotechnologie gerade wie ein Lauffeuer ausbreitet. Sie erlaubt es, das Erbgut präzise zu verändern. Das Interview ist eine Woche lang hier nachhörbar (Link).

Die Technologie heißt CRISPR/Cas9 und erlaubt es, simpel und mit hoher Präzession, Erbinformation aus dem Genom zu schneiden, neue DNA einzufügen oder die Aktivität gewünschter Gene zu verändern. Ende 2013 wurden damit erstmals eukaryotische Zellen manipuliert, seitdem hat CRISPR die Biotechnologie revolutioniert. Es gab schon vorher Methoden, die das ermöglichten, aber CRISPR ist die erste, die so einfach handzuhaben ist, dass „Genome Editing“ vielleicht bald am Menschen Anwendung finden könnte.

Die CRISPR Technologie besteht aus zwei Teilen:

Das Enzym Cas9 ist in der Lage, Schnitte im Genom zu machen. Diese Schnitte können entweder genutzt werden um ein Gen zu zerstören, oder um an dieser Stelle neue DNA einzufügen. Damit das Enzym weiß wo genau es die DNA schneiden soll, benötigt es zusätzlich eine sogenannte Guide-Sequenz. Das ist ein rund 20 Buchstaben langer RNA Abschnitt, der nur an der Stelle im Genom binden kann, die zu seiner Sequenz passt. Cas9 schnappt sich die Guide-Sequenz und diese führt das Enzym zu der entsprechenden Stelle im Genom. Durch die Wahl der Guide-Sequenz kann man sich also gezielt aussuchen, welches Gen verändert werden soll. Alternativ kann man die Technologie auch so abändern, dass ein Gen nur stillgelegt oder aktiviert wird, ohne dass ein Schnitt gemacht werden muss. Dieses Video verdeutlicht den Vorgang.

Ursprünglich kommt CRISPR aus Bakterien, die sich mit Hilfe dieser Methode vor Viren schützen, indem sie deren DNA zerschneiden. In den letzten Jahren haben Forscher die Methode verfeinert, z.B. konnte man das System 1500x präziser arbeiten lassen, indem man den DNA Schnitt von zwei Cas9 Enzymen durchführen lässt. Damit hat sich CRISPR für zukünftige Anwendungen am Menschen nominiert.

Ein Beispiel: Das Aids auslösende Virus HIV integriert seine DNA in menschlichen Immunzellen. Momentan behandelt man HIV mit einem Cocktail verschiedener Medikamente, die das Immunsystem unterdrücken. Damit wird mal relativ alt, bei relativ guter Lebensqualität, aber eine tatsächliche Heilung gibt es keine. Derzeit arbeiten verschiedene Gruppen an der Möglichkeit, die HIV DNA mittels CRISPR aus dem menschlichen Genom zu schneiden. Die sicherste Methode wäre es,  den Patienten blutbildende Stammzellen zu entnehmen, die Virus DNA mittels CRISPR zu zerstören und sie wieder ins Knochenmark einzusetzen. Zusätzlich könnte man auch das CCR5 Gen verändern, das der Virus braucht um in unsere Zellen einzudringen. Damit wären die Zellen HIV nicht nur los, sondern auch vor Neuinfektionen geschützt.