„Genschere“ vs. Trisomie 21 - Heilung oder Hype?

Fast scheint es egal zu sein, was bei Studien mit dem neuen Spielzeug der Wissenschaftscommunity herauskommt: Wenn CRISPR draufsteht, steht eigentlich schon fest, dass es spannend, superpraktisch und eine Sensation ist.

So war es auch wieder, als Ende November des vergangenen Jahres die Forschungsergebnisse der Arbeitsgruppe des Forschers Hui Yang am Neurowissenschaftsinstitut der chinesischen Wissenschaftsakademie veröffentlicht wurden. Die Süddeutsche Zeitung titelte „Abrissbirne fürs Erbgut“, die Autorin Kathrin Zinkant mutmaßte, ob mit diesem „mächtigen Werkzeug“ eine pränatale Therapie gegen Trisomie 21, das so genannte Down-Syndrom, möglich sei.

Wäre das der Fall, würde diese Entwicklung einen entscheidenden Einschnitt in die Diskussion über und die Kritik an pränataler Diagnostik (PND) bedeuten. Das Gen-ethische Netzwerk hat zusammen mit anderen Gruppen immer wieder auf den Unterschied zwischen medizinisch sinnvoller und rein selektiver PND hingewiesen: Wenn pränatale Diagnostik nur zur Entdeckung einer fötalen Behinderung führt, diese Entdeckung aber keine positiven Konsequenzen für die Gesundheit von werdender Mutter und werdendem Kind haben sondern die Schwangere nur vor die Wahl stellen, die Schwangerschaft abzubrechen oder das Kind „trotz“ der Behinderung zu bekommen, ist das problematisch und ableistisch.

Wenn es aber therapeutische Möglichkeiten gibt, ändert sich die Einordnung der Technik: aus einer selektiven Untersuchung wird eine therapeutisch sinnvolle. Da es keine Einigung darüber gibt, was als medizinisch sinnvoll und was als selektiv gilt, ist eine gesellschaftliche und medizinische Diskussion zu dieser Unterscheidung dringend notwendig.

Aber taugt die neue Anwendungsmöglichkeit überhaupt, diese Debatte zu führen? Die Studie selbst lässt daran Zweifel aufkommen: Eigentlich wollten die Forscher_innen die Funktion von bestimmten Genen auf dem Y-Chromosom testen, so Yang. Bei der Behandlung embryonaler Zellen mit CRIPSR-Cas9, kam es zur Geschlechtsänderung einiger männlicher Embryonen: Der sonst immer als unglaublich präzise beschriebene Genome-Editing-Komplex hatte die angezielten Gene nicht inaktiviert, sondern das gesamte Y-Chromosom war durch die Behandlung zerstört und abgebaut worden.

Den Forscher_innen gelang es auf diese Art bei einigen männlichen Mäuseembryos das einfach vorliegende Y-Chromosom zu entfernen. Sie konnten damit äußerlich weibliche Mäuse erzeugen, die kein Y-Chromosom und nur ein X-Chromosom besaßen. Allerdings fanden sie bei einem großen Anteil der Mäuse Zellmosaike, sie besaßen also ein Gemisch aus veränderten und nicht-veränderten Zellen.

Noch komplizierter wird es, wenn ein Chromosom mehrfach vorliegt, die Zielsequenzen auf zwei oder mehreren Chromosomen liegen, aber nur eins davon zerstört werden soll. Das illustrieren die Ergebnisse von Versuchen, in denen die Forscher_innen versuchten, eines der doppelt vorliegenden X-Chromosomen bei weiblichen Embryonen zu entfernen. Die Geburtsrate der behandelten Mäuseembryonen war deutlich geringer als bei Kontrollembryos, da mit der Entfernung beider X-Chromosomen auch die Lebensfähigkeit der Embryos sank. Bei den lebend geborenen weiblichen Mäusen mit nur einem X-Chromosom wies das übrig gebliebene X-Chromosom große Veränderungen an den von CRISPR-Cas9 angesteuerten Sequenzen auf - soviel zur angeblichen Präzision. Die „Genscheren“ hatten teilweise große Stücke der Sequenzen herausgeschnitten oder neue Mutationen erzeugt. Die Forscher_innen mutmaßten, dass diese ungewollten Veränderungen keinen schädlichen Effekt hätten, doch hierbei kann es sich um reines Wunschdenken handeln.
 
In einem weiteren Schritt widmete sich die Arbeitsgruppe autosomalen Chromosomen, unter anderem versuchten sie das Chromosom 21 in einer embryonalen Ziellinie von Mäusen mit Down Syndrom zu zerstören. Dies gelang teilweise, jedoch wurden in einigen Zellen auch alle drei Kopien des Chromosoms entfernt. In einem weiteren Schritt verwendeten die Forscher_innen induzierte pluripotente Stammzellen von einem Patienten mit Down-Syndrom. Die Studie zeigt, dass 15 Prozent der behandelten Zellen zwei statt drei Kopien des Chromosom 21 hatten, die übrig gebliebenen Chromosomen wurden nicht danach untersucht, ob CRISPR-Cas9 wie bei den vorherigen Versuchen auch die homologen Chromosomen angegriffen hatte.

Weder als „Genschere“ noch als „Abrissbirne“ ist CRISPR so präzise, wie einige Forscher_innen und Journalist_innen es gerne hätten. Um sich visuell vorzustellen, was die Studie tatsächlich zeigt: Bei dem Versuch, ein Haus einzureißen, werden Häuser mit ähnlichem Bauplan in der Umgebung beschädigt oder zerstört und die Abrissunternehmer_innen behaupten, die beschädigten Teile werden schon nicht so wichtig sein. Nach einer möglichen therapeutischen Anwendung klingt das nun eher nicht.

Isabelle Bartram ist Molekularbiologin und Mitarbeiterin des GeN.

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Kirsten Achtelik ist Mitarbeiterin des GeN und Redakteurin des GID.

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8. Januar 2018