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Strategien für verantwortungsvolle Eingriffe ins Erbgut

CAMBRIDGE – Die Entdeckung eines leistungsfähigen neuen Werkzeugs, mit dem sich so unterschiedliche Gesundheits- und Umweltprobleme wie etwa Malaria, Lyme-Borreliose und invasive Arten angehen lassen, sollte ein Grund zum Feiern sein. Doch da dieses Werkzeug mit dem Namen CRISPR die gesamte Population von wildlebenden Organismen (und somit gemeinsam genutzte Ökosysteme) verändern kann, stehen Wissenschaft und Gesellschaft vor der beispiellosen Herausforderung sicherzustellen, dass diese Interventionen verantwortungsvoll entwickelt werden.

Seit Jahrtausenden verändert der Mensch Pflanzen und Tiere durch selektive Züchtung. Diese Veränderungen breiten sich aber nicht in wildlebenden Populationen aus, weil sich normalerweise die Überlebens- und Fortpflanzungsfähigkeit in freier Wildbahn verringert. Veränderungen, die mithilfe der CRISPR-Methode durchgeführt werden, die es Wissenschaftlern ermöglicht die DNA einer Zelle mit bisher ungekannter Präzision zu verändern, unterscheiden sich in einer entscheidenden Hinsicht: Das Verfahren kann einen so genannten gene drive zur Folge haben, eine natürlich vorkommende Eigenschaft einiger Gene, sich über Generationen in einer ganzen Population durchzusetzen, sogar wenn sie nicht zum Überleben (und somit zur Fortpflanzung) beitragen.

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Einfach ausgedrückt können wir nun in Erwägung ziehen, wildlebende Populationen auf sehr spezifische und folgenreiche Weise zu verändern. Diese Veränderungen können überaus positiv sein. Indem bestimmte Eigenschaften von Mücken verändert werden, könnten wir Malaria und Denguefieber eindämmen oder sogar ausrotten; Geißeln, von denen seit Urzeiten jedes Jahr Hunderte Millionen von Menschen heimgesucht werden. (Allein an Malaria stirbt im Durchschnitt alle 90 Sekunden ein Kind). Indem wir die entsprechenden Tierpopulationen dauerhaft immunisieren, könnten wir neue Fälle von Lyme-Borreliose und anderen Krankheiten verhindern, die von wildlebenden Organismen ausgehen, oder wir könnten neu auftretende Erreger wie etwa das Zika-Virus eindämmen, das mit Fehlentwicklungen des Gehirns bei Neugeborenen in Lateinamerika in Verbindung gebracht wird.

Was die Umwelt anbelangt, haben sich menschliche Aktivitäten bereits auf alle Ökosysteme der Erde ausgewirkt, mit weitreichenden Folgen – für uns und viele andere Spezies – von denen sich viele erst noch entfalten werden. Mithilfe von Gene-Drive-Elementen könnten viele Schäden potenziell rückgängig gemacht werden. Die Begrenzung invasiver Arten – so etwa Aga-Kröten in Australien, Moskitos auf Hawaii oder Ratten und Mäuse fast überall – könnte beispielsweise dazu beitragen, geschädigte Biome wiederherzustellen. Und wenn wir in Schädlingen den Reiz beseitigen, den unsere Feldfrüchte auf sie ausüben, ohne ihre Fähigkeit zu beeinträchtigen, ihre anderen ökologischen Aufgaben zu erfüllen, könnten wir auf den Einsatz giftiger Pestizide verzichten.

Während wir versuchen diesen enormen potenziellen Nutzen zu realisieren, dürfen wir allerdings nicht vergessen, dass die Auswirkungen von Gene-Drive-Eingriffen, die den Austausch von Genen in wildlebenden Populationen zufolge haben, ganze Lebensgemeinschaften betreffen. Angesichts der enormen Komplexität von Ökosystemen ist sorgfältige Forschungsarbeit zu leisten, um die Folgen jeder einzelnen Intervention einzuschätzen bevor sie durchgeführt wird.

CRISPR-Gene-Drives machen zudem auf ein Problem aufmerksam, das über Ökologie hinausgeht: Die vorhandenen Systeme für die Entwicklung und Evaluierung neuer Technologien sind für leistungsfähige neue Werkzeuge mit weitreichenden Auswirkungen völlig ungeeignet. Es sollte sich von selbst verstehen, dass Technologien wie gene drives, die nicht weitverbreitet sein müssen, um weitverbreitete Folgen zu haben, niemals ohne die Zustimmung der aufgeklärten Öffentlichkeit freigegeben werden sollten. Die Geschichte zeigt jedoch das umgekehrte Handlungsmuster, und Entscheidungen werden oftmals getroffen, ohne die Folgen für die Umwelt oder die Meinung von Bürgern zu berücksichtigen.

Heutzutage hat die Öffentlichkeit kaum Möglichkeiten sich zu beteiligen, bevor die Entwicklung eines Produktes abgeschlossen ist, und dann ist es normalerweise zu spät, um Änderungen vorzunehmen. Indem potenziell hilfreiche Beiträge von einer zunehmend sachkundigen Öffentlichkeit ignoriert werden, haben technologische Entwicklungen hinter verschlossenen Türen eine ausgewogene Beurteilung verhindert und für Verbitterung gesorgt – sowohl für die Wissenschaft als auch die Gesellschaft ein Verlust, der von einer gefährlichen Verantwortungslosigkeit zeugt.

CRISPR-Gene-Drives bieten die Chance einen neuen Kurs einzuschlagen. Bevor es zur Entwicklung von Gene-Drive-Interventionen im Labor kommt, sollte grundsätzlich die Öffentlichkeit informiert werden und eine breite, offene Diskussion stattfinden, die in die Entwicklung einfließt. Im Anschluss an eine klare Darstellung der möglichen Auswirkungen eines Experimentes – wie sie meine Kollegen und ich für die Technologie insgesamtvorgelegt haben – muss Transparenz im gesamten Entwicklungsprozess folgen. Ein solcher Forschungsansatz, der von der Einbindung der Gesellschaft geleitet ist, bietet die Möglichkeit, während der Entwicklung potenzielle Probleme und Bedenken zu erkennen und auf diese einzugehen. Wenn einem Problem nicht in angemessener Weise Rechnung getragen werden kann, sollten Forscher darauf vorbereitet sein, das Projekt einzustellen.

Transparenz und gesellschaftliche Kontrolle würden auch dazu beitragen, dass Wissenschaftler ihrer grundlegenden Verantwortung gerecht werden, Maßnahmen zum Schutz vor Laborunfällen zu ergreifen. Experimente mit Gene-Drive-Organismen sind in Bezug auf den potenziellen Schaden, den ein Missgeschick außerhalb des Labors anrichten könnte nahezu einmalig. Auch wenn Änderungen auf DNA-Ebene, die sich durch einen Gene Drive ausbreiten durch einen weiteren Gene Drive überschrieben werden können – ein wichtiger Schutz vor unerwünschten Nebenwirkungen und Missbrauch – wären die ökologischen Folgen nicht so einfach rückgängig zu machen.

Die meisten Experimente mit gene drives würden zwar, wenn überhaupt, nur ein geringes Umweltrisiko darstellen. Gleichwohl würde eine unbeabsichtigte Freisetzung das Vertrauen der Öffentlichkeit in die Fähigkeit der Wissenschaftler zerstören, diese wirkmächtige Technologie mit der gebotenen Weisheit und Demut zu entwickeln. Aus diesem Grund haben meine Kollegen und ich verschiedene einfach umsetzbare Strategien ausführlich beschrieben, demonstriert und veröffentlicht, die ein Entweichen aus dem Labor verhindern.

Ein verantwortungsvoller Umgang würde sich zudem durch eine Verpflichtung der Wissenschaftler auszeichnen, jede vorgeschlagene Gene-Drive-Intervention – etwa eine Immunisierung von Mäusen, die verhindert, dass sie Lyme-Borreliose auf Zecken übertragen – einzeln zu evaluieren, anstatt eine pauschale Entscheidung über die Technologie als solches zu fällen. Schließlich wäre jeder Eingriff mit völlig unterschiedlichen Nutzen und Risiken verbunden.

Abschließend müssen wir als Sicherheitsmaßnahme zum Schutz vor einer unverantwortlichen Entwicklung der Gene-Drive-Technologie sicherstellen, dass frühe Interventionen ausschließlich von Regierungen und Non-Profit-Organisationen entwickelt werden. Da die Möglichkeit besteht, dass finanzielle Anreize die Ausführung und Resultate von Sicherheitsprüfungen verzerren, wird es einer ausgewogenen Beurteilung förderlich sein, Gewinninteressen aus der Entwicklung und Entscheidungsprozessen herauszuhalten.

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Unter dem Strich sind die vorhandenen Modelle der technologischen Entwicklung für Technologien mit umfassenden und tiefgreifenden Auswirkungen ungeeignet. Nur durch im Vorfeld geführte Diskussionen, transparente Forschung, gewissenhafte Sicherheitsvorkehrungen und die Einbindung und Berücksichtigung der Öffentlichkeit können wir ein Leitbild der wissenschaftlichen Entwicklung gestalten, das für die Anpassung und Integration technischer Prozesse in die natürliche Umwelt geeignet ist. Gezielte Eingriffe in CRISPR-Abschnitte, die den Austausch von Genen in wildlebenden Populationen bewirken, können potenziell Menschenleben retten (und die Umwelt schützen). Darum obliegt die Entscheidung, wie wir dieses Potenzial entwickeln wollen – und wann wir davon Abstand nehmen – uns allen gemeinsam.

Aus dem Englischen von Sandra Pontow.