Generation Genschere

Seit über 25 Jahren arbeite ich mit molekulargenetischen und bioinformatischen Methoden in den Biowissenschaften. Meine aktuelle Forschung als Professor für Biochemie und Molekularbiologie reicht von der Wasserstofferzeugung mit Mikroorganismen über Bienengesundheit bis hin zu genetischen Untersuchungen in der Hundezucht (siehe auch meine Institutswebseite). Sowohl durch meine eigene Forschung als auch während meiner Zeit als Pflanzenbiotechnologe bei der BASF Plant Science und durch die Betreuung zahlreicher Bachelor- und Masterarbeiten unserer Studierenden in Forschungsinstituten und der Industrie habe ich einen tiefen Einblick in die Gentechnologie gewinnen können. Ich befasse mich intensiv mit der Rivalität zwischen Ökologie und Gentechnologie. Grundlegend für die gesellschaftliche Diskussion ist aber die Kenntnis und aus meiner Perspektive die Vermittlung von Grundlagen. Dies hat mich veranlasst, mit folgenden Bücher einen Beitrag zu leisten.

Wir leben im Zeitalter der DNA! DNA? Das ist der Name jener chemischen Substanz, die wir auch Erbsubstanz nennen. Sie ist in jedem Lebewesen enthalten und codiert dessen Aussehen und Aktivitäten. Wenn ein Gentest durchgeführt wird, dann wird ein Teil der DNA „gelesen“. Wenn eine Gentherapie durchgeführt wird, dann wird die DNA editiert. Seit 2012 gibt es dafür ein sensationell einfaches und genaues Verfahren, das Geneditierung genannt wird und eine molekulare „Schere“, die Genschere CRISPR/Cas9 verwendet.

Das Molekül des Erbguts, die DNA, bildet die Informationsgrundlage für die Entwicklung von Lebewesen, die Regulation von Lebensprozessen und die Vererbung. Die DNA besteht aus einer Aneinanderreihung von Molekülen, die gewöhnlich mit den Buchstaben A, T, G und C darstellt werden. Aus rund 3,2 Milliarden Buchstaben besteht das menschliche Erbgut. Die Art der auf der DNA codierten Informationen sind vielfältig. Weithin bekannt ist, dass Tripletts (jeweils drei Buchstaben) für Aminosäuren codieren, die wiederum die Grundbausteine von Proteinen (Eiweißen) bilden. In der Animation sind die zwanzig von der DNA codierten Aminosäuren durch farbige Blöcke dargestellt. Mutationen (Veränderungen) in der DNA (beim Auftreten rot dargestellt), können zu Veränderungen der Proteine und damit neuen Funktionen führen. Dies ist eine fundamentale biologische Grundlage für die Diversität von Genen, deren Zusammenschluss als Genom in einem Lebewesen, sowie der Wechselwirkung dieser Lebewesen in der Gesellschaft oder einem Ökosystem.

Im Dezember 2020 haben Emmanuelle Charpentier und Jennifer A. Doudna für die Entdeckung der universellen Anwendbarkeit der Genschere CRISPR/Cas den Nobelpreis erhalten. Diese höchste wissenschaftliche Auszeichnung zeigt die Bedeutung, die diesem präzisen genetischen Werkzeug beigemessen wird. Unsere Generation hält dieses Werkzeug, die Genschere, in den Händen. Es liegt an uns, wie wir sie einsetzen. Wollen wir sie zur Heilung von genetisch verursachten Erkrankungen oder zur Auswahl von Embryonen mit gewünschten Eigenschaften nutzen? Therapieren oder Optimieren? Wollen wir sie zur Zucht widerstandsfähiger Tiere und Pflanzen nutzen? Wie verhindern wir den Missbrauch als Biowaffe? Die Wissenschaft, ja die gesamte Gesellschaft, steht in der Verantwortung. Weltweit.

Im September 2018 sind mit Nana und Lulu in China Zwillinge zur Welt gekommen, deren Erbgut nach der Befruchtung mit der Genschere verändert, also editiert wurde. Der verantwortliche Wissenschaftler Jiankui He wurde in China zu drei Jahren Haft und der Zahlung von drei Millionen Yuan (etwa 380.000 Euro) verurteilt. Das ist die eine Herausforderung an die Generation Genschere.

Im Februar 2024 ist in Europa die erste CRISPR/Cas-basierte Gentherapie für die Behandlung von schwerer Sichelzellanämie und transfusionsabhängiger Beta-Thalassämie zugelassen worden. Mit der Gentherapie wird die körpereigene Produktion von funktionierendem Hämoglobin wiederhergestellt. Das ist eine Chance der Generation Genschere.

Forum Geneticum

In meinen Büchern stelle ich die Thematik dar. Auf diesen Seiten möchte ich ein Plattform für Fragen und Diskussionen bieten.

Genschere in 15 Minuten

Während des Biodiversitättages 2019, organisiert vom NABU Sachsen und der Hochschule Mittweida, habe ich in einem Vortrag die Funktion der Genschere CRISPR/Cas dargestellt. Der folgende Link springt bringt Sie direkt zur Minute 8:53, wo die Erklärung beginnt:

Egoistische Gene, böse Technik, oder was?

Monsanto verkauft Glyphosat – und Saatgut. Bayer kauft Monsanto – mit Glyphosat – und Saatgut. Das rundet ein Geschäftsmodell ab – RoundUp, sozusagen. Im Zentrum des Handels steht aber neben Gewinnen und Glyphosat noch etwas anderes: die Gentechnik. Sie soll nicht nur Saatgut zur vollen Blüte verhelfen, sondern auch dem Menschen zur gesunden Leibesfrucht. Begeben wir uns auf Spurensuche an die Grenze einer Technologie und ihrer Wahrnehmung.

Im Sommer 2018 hielt ich an der Hochschule Mittweida im Rahmen der 4. Öffentliche Ringvorlesung mit dem Oberthema “Das Böse – ist überall (?)” nachfolgenden Vortrag zur Gentechnik: