Umstrittener Genforscher schnippelt lebensfähigen Embryos Herzkrankheiten raus – was jetzt?

Es ist soweit: Genetisch modifizierte Babys sind nicht nur theoretisch möglich, sondern auch praktisch. Erstmals haben Genforscher erfolgreich die DNA von Dutzenden menschlichen Embryonen umgeschrieben und eine Erbkrankheit repariert.

Der Zellbiologe Shoukrat Mitalipov von der Oregon Health and Science University hat die Experimente geleitet. Er hat bereits in den vergangen Jahren für viel Aufsehen gesorgt, als er die Embryonen von Rhesusaffen mit drei Elternteilen züchtete und Hautzellen in Stammzellen umbaute. Allerdings waren insgesamt fünf Forscherteams – vier in den USA, eins in Südkorea – an der Nature-Studie beteiligt, die gestern veröffentlicht wurde und die spektakulären Ergebnisse beschreibt – und vielen Menschen Angst vor Designerbabys macht.

Ziel der Experimente war es, einen Gendefekt aus lebensfähigen Embryonen zu entfernen. Lebensfähig bedeutet in diesem Fall: Wären die Embryonen in eine Gebärmutter verpflanzt worden, hätten sie theoretisch zu einem Fötus heranwachsen können, wenn man sie nicht nach fünf Tagen, wie hier geschehen, vernichtet hätte.

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Die Mutation löst bei 50% aller Embryonen eine unheilbare Erbkrankheit aus: Es ist eine lebensgefährliche Herzmuskelschwäche, bei dem eine Seite des Muskels verdickt. Das kann zum plötzlichen Herzstillstand führen. Etwa einer von 500 Erwachsenen leidet daran. Schuld daran ist eine Mutation auf einem Gen namens MYBPC3.

Mit dem mächtigen Gen-Editier-Tool CRISPR/Cas-9 lassen sich defekte Gene aus der menschlichen DNA entfernen. In diesem Fall haben die Wissenschaftler mit dem relativ neuen und viel gepriesenen Werkzeug die mutierte Sequenz direkt nach der Befruchtung herausgeschnippelt. In die Eizelle einer gesunden Spenderin kamen neben dem Sperma eines Mannes mit der Herzkrankheit noch das CRISPR-Cas9-Protein, eine RNA, die das Protein exakt an die Stelle mit der Mutation leiten soll, sowie ein DNA-Nachbau des normalen Gens MYBPC3 mit Markern, um es später leichter wiederzufinden.

Es ist nicht das erste Mal, dass menschliche Embryonen mit CRISPR editiert wurden, chinesischen Genforschern gelang das bereits drei Mal. Allerdings benutzten sie nur bei den jüngsten Versuchen im März erstmals theoretisch lebensfähige Embryonen, und berichteten von Problemen und bösen Überraschungen. Mal wurde jede Zelle im Körper editiert, manchmal schnippelte CRISPR zu viel heraus.

Diesmal klappte es deutlich besser: 42 von 58 Embryonen waren gesund und der Fehler nicht mehr im Erbgut zu finden. Das Timing der Anwendung scheint hier den Unterschied zu machen: Bei den jüngsten Versuchen wurde die Schere direkt zusammen mit dem Sperma ins Ei injiziert.

Ja, der Versuch war überraschend effektiv. Diesmal gab es auch keine sogenannten Off-Target-Effekte: CRISPR hat wirklich nur präzise herausgeschnitten, was es sollte und die anderen Gene nicht angetastet.

Nein, es lief nicht alles nach Plan. Nur in einem einzigen Fall lief der Ausschneide-Prozess so ab, wie vorgesehen, berichten die Autoren der Studie. Die mit CRISPR injizierten Embryonen schienen das gesunde Muttergen zu benutzen, um die Mutation zu korrigieren – und nicht etwa die DNA-Blaupause, die die Genforscher zuvor angefertigt hatten. Warum das so ist, wissen die Forscher selbst nicht – ein Zeichen dafür, dass die Technik noch sehr viele Fragen ungeklärt lässt.

Der leitende Forscher Mitalipov besteht darauf, dass man hier nichts zurechtgeschnippelt habe, sondern nur der DNA bei der natürlichen Entwicklung assistiert habe: "Alle reden immer von Genbearbeitung. Ich mag das Wort 'editing' nicht. Wir haben nichts editiert oder modifiziert. Wir haben nur eine Genmutation rückgängig gemacht, mit Hilfe des bereits vorhandenen mütterlichen Gens, das schon in freier Wildbahn existiert", sagt er Wired. Was sich nach Wortklauberei anhört, ist tatsächlich wichtig für die ethische Debatte, die auf diese Entdeckung folgt.

Denn die mächtige Technologie CRISPR kann an jedem Organismus zum Einsatz kommen, und natürlich nicht nur, um Defekte zu reparieren – sondern theoretisch auch, um besonders wünschenswerte Elemente ins Erbgut einzuschreiben. Ethikräte kritisieren, dass Eltern dann in Zukunft die Intelligenz ihrer Kinder vorher festlegen oder Superbabys züchten könnten, wie es in dystopischen Filmen wie Gattaca beschrieben wird.

Von dem Designerbaby, das fast schon reflexhaft bei jeder neuen Entdeckung im sich rapide verändernden Feld der CRISPR-Genforschung ausgerufen wird, sind wir allerdings noch sehr weit entfernt. Zu unsicher und unzuverlässig ist die Anwendung der Genschere noch – zu häufig kommt es noch zu Überraschungen.

Auch bei der Behandlung von Erbkrankheiten muss sich noch einiges tun. Die Erbkrankheit auf dem Gen MYBPC3 ist durch ihre deutlichen Defekte auf dem Gen – vier kaputte Basenpaare – für das Tool besonders leicht zu entdecken und eignete sich deshalb als Versuchsballon. Andere, sehr häufig auftretende Mutationen, sind wesentlich schwieriger zu entfernen.

Was aber wohl wirklich bald kommt, sind klinische CRISPR-Versuchsreihen mit Embryonen. Die sind zwar selbst in den USA nicht erlaubt – aber die Wissenschaftler aus der jüngsten Nature-Studie haben schon durchblicken lassen, dass sie gern bereit sind, die Technologie in andere Länder zu exportieren. Auch die aktuellen Experimente wurden privat finanziert, weil staatliche Förderung für solche Unternehmungen in den USA verboten ist. Statt Steuergeldern wurde Privatvermögen verwendet, NGOs unterstützten die Versuche.

Es ist unwahrscheinlich, dass CRISPR ein Ersatz für die Gendiagnostik wird, die bei einer künstlichen Befruchtung sowieso durchgeführt wird. Bevor eine im Labor befruchtete Eizelle zur Austragung in die Frau eingesetzt wird, wird sie auf mögliche Erbkrankheiten gescannt – und die 50 Prozent, die zum Beispiel die Herzmuskelschwäche in sich tragen, werden vernichtet. Gemäß den aktuellen CRISPR-Ergebnissen könnte man diese Zahl auf ca. 75 Prozent gesunder Embryonen steigern, in Zukunft können es vielleicht auch 100 Prozent werden.

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Daher ist selbst der leitende Wissenschaftler noch recht bescheiden mit seinen Zielen. Statt vom unbesiegbaren Supermenschen zu träumen, sieht er eher einen recht pragmatischen finanziellen und gesundheitlichen Vorteil in der Anwendung seiner Forschung: CRISPR "könnte Frauen eine zweite Befruchtungsrunde sparen und damit eine Hormontherapie", wird er im Atlantic zitiert. Davon könnten vor allem ältere werdende Mütter profitieren, deren Eizellen weniger fruchtbar sind als bei jüngeren.

Bei flächendeckender Anwendung könnte man in Zukunft sogar davon träumen, solche Erbkrankheiten für immer auszulöschen. Bis es soweit ist, könnten Patienten mit der Herzmuskelschwäche sicher sein, die lebensgefährliche Krankheit nicht an ihre Nachkommen zu vererben. Aber genau da liegt auch eine Gefahr: Denn wir wissen noch nicht, welche Konsequenzen ein solches Editing auf das Erbgut zwei oder drei Generationen später hat.

Bei all der theoretisch-ethischen Diskussion über das große Ganze übergeht man leicht mal die Menschen, die die fallspezifische Anwendung wirklich betreffen würde. Technology Review hat daher mit Patienten mit Herzmuskelschwäche über die Genschere gesprochen und sie gefragt, ob sie die Technik bei ihren Kindern in Erwägung ziehen würden. "Mir wurde mit zwölf gesagt, dass ich jederzeit spontan sterben könnte und niemand etwas machen kann", wird eine Patientin zitiert, deren Tochter die Krankheit ebenfalls geerbt hat. "Ich würde nicht eine Minute zögern."