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Welt Gentechnik: Das ist CRISPR
Mehr Welt Gentechnik: Das ist CRISPR
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16:08 25.07.2018
Eine wissenschaftliche Mitarbeiterin wendet das CRISPR/Cas9-Verfahren in einem Labor an. Quelle: dpa
Hannover

Weiße Champignons sehen mit der Zeit nicht mehr so hübsch aus. Das ist kein Weltuntergang, doch im Supermarkt bleiben die Pilze trotzdem oft liegen. Yinong Yang hat das Problem gelöst. Mithilfe der Genschere CRISPR/Cas 9 schaltete er jedes sechste Gen für das Braun-Werde-Enzym aus. So erzeugte der Wissenschaftler einen Champignon, der langsamer braun wird.

Der Pilz, der kaum braun wird – in den USA war das ein Präzedenzfall: Denn die Behörden entschieden – anders als nun der Europäische Gerichtshof – dass der Pilz nicht wie andere gentechnisch veränderte Organismen (GVO) besonders reguliert werden muss.

Bei der Zucht wird zufällig DNA verändert

Aber Yang hatte doch die Gene des Pilzes verändert? Viele Wissenschaftler argumentieren: Mit CRISPR nutze man zwar eine Genschere, also eine Methode der Gentechnik, aber man erziele dabei keine Veränderung, die nicht auch auf natürliche Weise oder mit Mitteln der konventionellen Züchtung entstehen könnte.

Denn DNA verändert sich ständig – nur auf diese Weise können sich Lebewesen weiterentwickeln. Bei der Züchtung versucht man diesen Prozess zu beschleunigen und Tiere und Pflanzen zu produzieren, die – aus Sicht des Menschen – bessere Eigenschaften haben: mehr Ertrag, besseren Geschmack, schöneres Aussehen. Dabei wird auch die sogenannte Mutationszüchtung verwendet. Dazu setzt man zum Beispiel Samen Strahlung und Chemikalien aus und hofft, dass so zufällig die gewünschten Eigenschaften herauskommen. Tun sie das, zählen die Produkte aber nicht zu den gentechnisch veränderten Organismen und sind von den strengen GVO-Regeln ausgenommen.

CRISPR wird zur Geneditierung verwendet

Für die modernen Gentechnikverfahren soll diese Ausnahme aber nicht gelten, argumentiert das EuGH. Darunter fallen verschiedene Techniken, die das Erbgut gezielt verändern. Im Mittelpunkt steht aber vor allem eine: CRISPR/Cas9 – wahlweise das Mittel für „Frankensteinforschung“ oder das „Schweizer Taschenmesser der Gentechniker“.

Eigentlich wird das CRISPR/Cas9-System von Bakterien genutzt, um sich gegen Viren zur Wehr zu setzen. Doch die beiden Forscherinnen Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna erkannten, dass man es auch für andere Zwecke nutzen kann – nämlich um Gene zu editieren.

Mit CRISPR lassen sich Gene ausschalten

CRISPR/Cas9 besteht aus zwei Teilen. Der CRISPR-Teil funktioniert wie eine Art Adressenaufkleber: Ein RNA-Molekül kann so das Cas9-Protein zu der gewünschten Stelle in der DNA leiten. Dort zerschneidet Cas9 dann die DNA. Das Besondere dabei ist: Die CRISPR-Sequenz kann beliebig umgebaut werden, das heißt: Man kann das Zerschneide-Molekül Cas9 an ganz unterschiedliche Stellen der DNA schicken.

Ist der DNA-Strang zerschnitten, hat man zwei Möglichkeiten: Entweder man nutzt die Gelegenheit, um eine neue DNA-Sequenz in die Zelle einzuschleusen oder man lässt die Zelle einfach den kaputten DNA-Strang reparieren. Mit der ersten Lösung kann man einem Organismus neue Eigenschaften geben, die die Art sonst so nicht hätte.

Dem Europäischen Gerichtshof ging es aber um die zweite – derzeit viel häufiger angewendete – Möglichkeit. Denn auch wenn man die Zelle einfach ihre Arbeit machen lässt und sie die zerschnittene DNA repariert, kann das weitgehende Folgen haben. Das liegt daran, dass die Reparatur nicht wirklich perfekt funktioniert. Es schleichen sich Fehler ein, mal fallen einzelne Buchstaben weg, mal werden andere hinzugefügt. Auf diese Weise kann eine DNA-Sequenz unverständlich werden, das Gen ist dann ausgeschaltet.

Kritiker fürchten ungeahnte Konsequenzen

Das Besondere an CRISPR/Cas9 ist: Noch war keine Genschere so einfach, so billig, so vielfältig einsetzbar. Das eröffnet ganze neue Möglichkeiten. Der amerikanische Wissenschaftler Li Yi von der University of Connecticut will zum Beispiel mit Hilfe der Technologie eine Krankheit bekämpfen, die Zitrusfrüchte befällt. Man könne die CRISPR-Technologie nutzen, um die Pflanzen resistenter zu machen, sagt Li. Mit Hilfe der neuen Gentechnik-Methoden könne man die Entwicklungszeit um „Jahre oder sogar Jahrzehnte“ verkürzen.

Doch ist die Methode wirklich sicher? Der Europäischer Gerichtshof hat sich in seiner Argumentation den Kritikern angeschlossen. Die sagen, dass die gezielten Mutationen in den Genen der Pflanze schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit des Menschen haben könnten. Eine andere Befürchtung ist, dass die gentechnisch veränderten Pflanzen in die Umwelt gelangen könnten und dort einen Vorteil gegenüber anderen Pflanzen hätten oder ihre Erbanlagen mit nicht abzusehenden Folgen auf andere Pflanzen übertragen könnten.

Nicht gefährlicher als konventionelle Züchtung

Detlef Weigel ist von der EuGH-Entscheidung „schockiert und überrascht“. Vor allem kann der Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie nicht nachvollziehen, von welchen Risiken das Gericht ausgeht. Die konventionellen Gentechnikmethoden seien keine Gefahr für die Gesundheit von Tieren und Menschen und auch die modernen Methoden seien „nicht weniger oder mehr gefährlich als konventionelle Züchtungsmethoden“. Weigel selbst nutzt CRISPR, um herauszufinden, welche Eigenschaften Pflanzen in der Wildnis brauchen, um zu überleben. Die Entscheidung des EuGH zeige, dass „Wissenschaft in Europa keinen großen Stellenwert besitzt“.

Eine große Aufgabe für die Genschere soll es sein, Pflanzen fit für den Klimawandel zu machen. „Züchter und Landwirte müssen Antworten auf den Klimawandel und die steigende Weltbevölkerung liefern“, teilte der Saatguthersteller KWS Saat mit. Die Pflanzenzucht ist aber nicht das einzige Anwendungsgebiet für die Genschere. Auch bei Tieren, in der Gentherapie oder zum Beispiel bei der Bekämpfung von Malaria versprechen sich Wissenschaftler große Erfolge.

Von Anna Schughart/RND

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