Am Montag, 26. November, wurde ein Artikel veröffentlicht, der behauptet dass chinesische Wissenschaftler in Shenzhen mit CRISPR das Genom von fortpflanzungsfähigen menschlichen Embryonen verändert haben, und die Geburt von Zwillingen mittels CRISPR-Technologie verändertem Erbgut stattgefunden hat. Die erste Version der Veröffentlichung war bruchstückhaft, und wurde anders als gängiger Standard in der Wissenschaft nicht im Rahmen eines wissenschaftlichen Papers nach abgeschlossenem Peer-Review-Verfahren publiziert. Der Mangel an Fakten legt nahe, dass innerhalb der nächsten Tage neue Details auftauchen können.
Dass mittels CRISPR-Technologie das Erbgut von Embryonen verändert werden könnte, ist seit längerer Zeit bekannt. Aufgrund von strengen Reglementierungen in Deutschland und Europa sind derartige Experimente hier strikt verboten. Dieser Blogeintrag gibt einen kurzen Einblick in die CRISPR-Technologie, und bietet Erklärungen und Gedankenansätze zu diesem Thema.
Ich möchte dabei vor allem drei Punkte vermitteln. Der erste Punkt ist, dass CRISPR-Forschung an menschlichen Zellen starke Regulierungen erfordert, damit in der Gesellschaft in Bezug auf CRISPR-Technologie, die in der biomedizinischen Forschung ja durchaus auch Chancen eröffnet, Vertrauen aufgebaut werden kann. Der zweite Punkte ist, dass diese unangemessene Studie unethisch ist, und nach europäischen Maßstäben illegal. Drittens halte ich diese Studie für schlecht durchdacht. Grundlegende Standards einer wissenschaftlichen Arbeit wurden nicht erfüllt.
CRISPR ist ein Akronym für eine erstaunliche Entdeckung der letzten Jahre, die es uns ermöglicht präzise Veränderungen im Genom vorzunehmen. Die Technologie funktioniert in einer Vielzahl von Organismen (d.h. in Pflanzen und Tieren) und erlaubt, obwohl noch einige Feinheiten verbessert werden müssen, im Allgemeinen die Veränderung von speziellen “Buchstaben” eines Erbguts in andere genetische Buchstaben.
Das CRISPR-Verfahren wird mittlerweile weitläufig in der Grundlagenforschung eingesetzt, und seit seiner Entdeckung spekulieren Menschen inwieweit es für Veränderungen am menschlichen Genom genutzt werden könnte. Mögliche medizinische Anwendungen von CRISPR umfassen u.a. die Bearbeitung defekter Zellen im Körper. Beispielsweise könnten Augen- oder Muskelzellen mittels CRISPR verändert werden, um spezielle Gendefekte zu reparieren. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, einzellige Embryonen (befruchtete Eizellen) zu verändern, und somit eine genetische Veränderung zu erzeugen, die in allen Zellen eines Individuums vorliegt.
In vielen Ländern können Paare die eine Reagenzglasbefruchtung durchführen, die befruchteten, aber noch nicht eingepflanzten, Embryonen untersuchen lassen, um gefährliche genetische Krankheiten frühzeitig zu entdecken. Die Paaren können dann entscheiden, ob sie nur Embryonen ohne genetische Krankheit einpflanzen wollen. Diese Technik heißt Präimplantationsdiagnostik (PID), eine Methodik die strenger nationaler Regulierung unterliegt.
Soll CRISPR-Technologie im Rahmen der Reagenzglasbefruchtung durchgeführt werden, muss ein weiterer experimenteller Schritt während des einzelligen Embryostadiums hinzugefügt werden. Anschließend müsste zudem eine Überprüfung der Veränderung erfolgen, denn Veränderungen die durch CRISPR-Technologie durchgeführt werden sind nicht zu 100% exakt, und können zu Fehlern (Mutationen) führen. Obwohl dieser Eingriff technisch möglich ist, existiert momentan praktisch keine* genetisch bedingte Krankheit bei der Präimplantationsdiagnostik nicht funktionieren würde, aber CRISPR helfen könnte.
Nachdem, was wir wissen, versuchten die chinesischen Forscher ein spezielle Gen (CCR5) zu entfernen, von dem behauptet wird, dass es HIV-Infektion ermöglicht (es wurden nur Familien ausgewählt, die ein HIV erkranktes Mitglied haben). Meiner Meinung nach handelt es sich hierbei um eine irreführende, unangemessene und unethische Studie. Zuallererst gibt es bereits angemessene Wege um Kinder vor einer HIV-Infektion zu schützen ohne ihre Gene zu verändern. Zweitens kennen wir nicht alle Konsequenzen der Entfernung dieses Gens. Drittens müssten bei einem neuen Verfahren ethische und Sicherheitsbedenken bereits im Vorfeld diskutiert werden, und nicht wie hier erfolgt im Nachhinein. Diese chinesische Studie hat meines Wissens keinen dieser essentiellen Punkte erfüllt. Es handelt sich also um ein gänzlich unangemessenes Verfahren, welches in Europa illegal wäre.
In der Zukunft könnten wir durch weitere Forschung an Modellsystemen wie der Labormaus mehr über spezielle genetische Kombinationen, und die Sicherheit der Anwendung von CRISPR in Embryonen erfahren. Mit diesem Wissen könnten wir uns in Zukunft erlauben über eine verantwortungsvolle Nutzung der Technik nachzudenken.
Ähnlich wie bei vorangegangenen Technologien wie der PID früherer Jahrzehnte, muss die Gesellschaft der Gesetzgebung und Regulierung von CRISPR vertrauen können. Zum Beispiel sorgt die Human Fertilization and Embryo Authority (HFEA) für eine Regulierung im Vereinigten Königreich. Dadurch können neue Technologien, wie das Spenden von Mitochondrien, medizinisch sicher, wissenschaftlich und ethisch korrekt entwickelt und letzlich von der Gesellschaft unterstützt werden.
Dieser Artikel ist ein aus dem Englischen übersetzter Blogeintrag von Herrn Dr. Ewan Birney, Co-Direktor des EMBL-EBI – CRISPR babies – a consideration of the science and ethics.
Falls Sie weitere Informationen oder Zitate auf Deutsch benötigen, kontaktieren Sie bitte Herrn Dr. Jan Korbel – Gruppenleiter am EMBL – über Iris Kruijen, iris.kruijen@embl.de
Fußnote:
*In den Fällen, in denen beide Elternteile eine Erbkrankheit homozygotisch/reinerbig weitergeben, und sich Kinder wünschen, wäre die einzige Möglichkeit ein gesundes Erbgut des Kindes zu garantieren die Bearbeitung des Erbguts. Meinen Kollegen aus der klinischen Genetik ist ein solcher Fall bislang noch nicht untergekommen. Aufgrund der großen Anzahl an Menschen auf dem Planeten, könnte dieser extrem seltene Fall theoretisch jedoch irgendwann auftauchen. Es gibt allerdings seltene Erbkrankheiten, bei denen die Eltern mit großer Sicherheit einen Gendefekt vererben, welcher sich nicht so leicht mit Erbgutmanipulation beheben lässt (wie z.B. eine sogenannte Translokation). Ein anderes Szenario, in denen Eltern PID nicht nutzen könnten stellt die Mitochondriopathie dar, die sich nur mütterlicherseits vererbt und einen anderen Übertragungsweg nutzt. Dieses Problem kann mit einer unterstütztenden Reproduktionstechnik, der Mitochondrien-Austauschtherapie therapiert werden, welche in der Forschung, Entwicklung und Anwendung durch die HFEA reguliert wird.