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Die DNA wird sechzig

LONDON – Am 25. April 1953 veröffentlichten Francis Crick und James Watson ein einseitiges Dokument, von dem viele erwarteten, dass es die biologische Forschung revolutionieren würde. Aufbauend auf dem Werk von Rosalind Franklin und Maurice Wilkins hatten sie die Doppelhelixstruktur der DNA entdeckt und damit einen ersten Blick darauf ermöglicht, wie Organismen biologische Informationen vererben und speichern. Aber hat ihre Entdeckung sechzig Jahre später wirklich den erwarteten umwälzenden Einfluss?

Der sechzigste Jahrestag der Veröffentlichung wurde von den Medien mit großem Getöse begleitet: als Durchbruch, der “das Zeitalter der Genetik eingeläutet” habe oder als “eine der wichtigsten wissenschaftlichen Entdeckungen aller Zeiten”. In der britischen Zeitung The Guardian erschien die Überschrift “Herzlichen Glückwunsch zum Geburtstag, DNA! Der goldene Moment, der uns alle verändert hat.”

 1972 Hoover Dam

Trump and the End of the West?

As the US president-elect fills his administration, the direction of American policy is coming into focus. Project Syndicate contributors interpret what’s on the horizon.

In gewissem Grade ist das richtig. Die Entdeckung legte die Grundlage für die Genetik und ermöglichte vielversprechende neue Forschungsbereiche wie die synthetische Biologie, in der biologische Systeme neu geschaffen oder verändert werden, um bestimmte Aufgaben zu übernehmen. Ebenso ermöglichte sie wichtige Neuerungen wie beispielsweise pharmakogenetische Krebsbehandlung, bei der bestimmte genetische Defekte innerhalb von Krebszellen mit Medikamenten behandelt werden.

Darüber hinaus hat die DNA in der populären Kultur eine gewisse Mystik erlangt. Nach Dorothy Nelkin und Susan Lindee ist sie zu einem heiligen Gebilde geworden – dem modernen Äquivalent zur christlichen Seele, der Essenz des Individuums. Während manche Formen von biologischem Determinismus wie der Glaube, das Schicksal einer Person sei durch ihre Rasse oder ihr Geschlecht bestimmt, weithin abgelehnt werden, bleibt die Idee, eine Person könne genetisch bedingt beispielsweise dafür empfänglich sein, in Schulden zu geraten, ein rücksichtsloser Diktator zu werden oder regelmäßig an Wahlen teilzunehmen, sozial akzeptabel.

Aber beinahe von Anfang an – und besonders seit 1971, als das Time-Magazin eine Sonderausgabe mit dem Titel “Die neue Genetik: Der Weg vom Menschen zum Übermenschen” veröffentlichte – neigten Wissenschaft und Gesellschaft gleichermaßen dazu, den Einfluss der Genetik zu überschätzen. Als das Human Genome Project 2000 den ersten Entwurf des vollständig entschlüsselten Genoms veröffentlichte, sagte Henry Gee, ein Herausgeber der Zeitschrift Nature, voraus, Wissenschaftler könnten bis zum Jahr 2099 “jenseits aller Vorstellungskraft ganze Organismen entsprechend unserer Bedürfnisse und unserem Geschmack verändern”. “Wenn wir wollen, werden wir zusätzliche Gliedmaßen haben,” versicherte er, “vielleicht sogar Flügel zum Fliegen.”

Dreizehn Jahre später sind Gees Vorhersagen unwahrscheinlich geworden, da das Human Genome Project die Erwartungen bis jetzt nicht erfüllt hat. Tatsächlich beklagte sich der wissenschaftliche Autor Nicholas Wade im Jahr 2010, ein Jahrzehnt nach dem Start des Projekts seien die Genetiker “bei der Frage, wo sie nach der Ursache verbreiteter Krankheiten suchen sollten, fast wieder beim Anfang angelangt”.

Beispielsweise ergab eine zwölfjährige Studie unter 19.000 weißen Amerikanerinnen, dass 101 Markierungsgene, die statistisch mit Herzkrankheiten in Verbindung gebracht wurden, keinen Vorhersagewert besitzen. Im Gegensatz dazu waren von den Frauen selbst beigetragene Familiengeschichten bei der Vorhersage der Krankheit sehr aussagekräftig.

Tatsächlich werden die meisten Krankheiten nicht durch einzelne Gene verursacht. Daher kam der Fortschritt nach ein paar frühen Erfolgen mit atypischen Einzelgen-Störungen wie der Huntingtonschen Krankheit zum Erliegen. Verbreitete Varianten können typischerweise nur einen kleinen Anteil des genetischen Risikos erklären.

Insbesondere bei der Krebstherapie setzte man in die Genetik große Hoffnungen. Zwischen 1962 und 1985 stieg die Anzahl der krebsbedingten Todesfälle in den Vereinigten Staaten trotz der Verwendung aggressiver chemotherapeutischer Medikamente und Strahlungstherapie um 8,7%, was die Gefahren eines zu sehr vereinheitlichten Behandlungsansatzes verdeutlichte. Man glaubte, ein Verständnis der genetischen Voraussetzungen der Patienten könnte Ärzten die Entwicklung individueller Behandlungsprogramme ermöglichen, um empfänglicheren Patienten schädliche Überdosen zu ersparen.

Aber nicht nur die Patienten sind individuell verschieden. Auch Krebs selbst ist heterogen, sogar in Patienten mit derselben Diagnose. Nach der Entschlüsselung des vollständigen Genoms der Brustkrebszellen von fünfzig Patientinnen fanden Forscher heraus, dass nur 10% der Tumore mehr als drei Mutationen gemeinsam hatten. Einer aktuellen Studie zufolge, die die genetischen Mutationen in 2.000 Tumoren aufzeigt, kann Brustkrebs tatsächlich in zehn Untergruppen unterteilt werden.

Auf ähnliche Weise zeigte eine genomweite Analyse bösartiger Zellen vierer Nierenkrebspatienten, dass sie trotz Verwandtschaft in viele unterschiedliche Richtungen mutiert waren. Zwei Drittel der gefundenen genetischen Fehler wiederholten sich nicht in demselben Tumor, und schon gar nicht in anderen Metastasen im Körper. Eine pharmakogenetische Droge, die nur auf eine Mutation im Tumor zielt, hilft nicht unbedingt gegen die anderen Mutationen. Dazu kommt, dass sich der Krebs an das Medikament anpassen kann und daher weitere Mutationen wahrscheinlich sind, die die Wirksamkeit reduzieren.

Natürlich haben manche Patienten sehr von der Pharmakogenetik profitiert. Barbara Bradfield, eine der ursprünglichen Testpersonen bei der Forschung über das pharmakogenetische Mittel Herceptin, ist nun seit über zwanzig Jahren Einnahme in einem stabilen Zustand. Aber für ein “goldenes Zeitalter” der Genetik sind solche Erfolgsgeschichten viel zu selten.

Der Effekt solcher Medikamente wird auch durch ihre hohen Preise eingeschränkt. Herceptin kann bis zu 40.000 USD im Jahr kosten, und neuere Krebsmedikamente können noch teurer sein, was sie für die meisten Patienten unerschwinglich macht.

Der Oberste Gerichtshof beschäftigt sich momentan mit der Frage, ob Gene patentiert werden können. Sollte das Gericht die Patente der Biotechnologiefirma Myriad Genetics für zwei Gene, die mit erhöhtem Risiko für Brust- und Eierstockkrebs in Verbindung gebracht werden, als rechtmäßig erklären, erhält das Unternehmen zwei Jahrzehnte lang die Exklusivrechte zur Verwendung dieser Gene für Forschung, Diagnose und Behandlung, was Konkurrenten die Entwicklung günstigerer Alternativen verwehrt. Einigen Frauen wurde bereits die Teilnahme an einem diagnostischen Test verweigert, da ihre Versicherungen die hohen Preise des Unternehmens nicht bezahlen wollten.

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Hersteller behaupten, Genpatente, die heute 25-40% des menschlichen Genoms betreffen, seien zur Rückgewinnung ihrer Investitionskosten unabdingbar. Aber den Patienten, die von den Früchten der genetischen Forschung zwar profitieren würden, sie aber nicht bezahlen können, wird die “Geburtstagsfeier” der DNA durch solche Patente verdorben.

Aus dem Englischen von Harald Eckhoff