Im Jahr 2012 wurde sie von Jennifer A. Doudna und Emmanuelle Charpentier entdeckt, 2020 erhielten die beiden Forscherinnen dafür den Chemie-Nobelpreis. Die Rede ist von der innovativen Genschere CRISPR/Cas, mit der einfach, kostengünstig und präzise das Erbgut verändert werden kann. Doch jede revolutionäre Idee birgt meist auch Gegenstimmen. Machen Sie auch Ihre Schülerinnen und Schüler diskursfähig in dieser ethischen Debatte und erörtern Sie mit ihnen gemeinsam, wie CRISPR/Cas unser Leben verändern könnte.
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CRISPR-Cas – Einfache Manipulation der DNA
Umschreibungen wie Genschere oder molekulares Skalpell geben ein gutes Bild davon, was die 2012 entdeckte molekularbiologische Methode CRISPR/Cas kann. Die aus zwei RNA- und einem Proteinmolekül bestehende Genschere schneidet die DNA präzise an einer bestimmten vordefinierten Stelle mit dem Ziel, damit bestimmte Gene auszuschalten, zu verändern oder neue Genabschnitte einzufügen. Das Erbgut unterschiedlichster Organismen, ob Mensch, Tier oder Pflanze, kann so manipuliert werden. Das Wirkprinzip ist damit einfach, doch zur präzisen Funktion müssen zahlreiche verschiedene Faktoren exakt aufeinander abgestimmt sein. Das ist auch der Grund, weshalb selbst nach 30 Jahren Forschung noch viele Fragen rund um CRISPR/Cas nur unvollständig geklärt sind.
Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten des Genome Editings durch CRISPR/Cas9
Angewandt werden kann die neue Technologie theoretisch in zahlreichen Bereichen des Lebens. Mit am prominentesten sind die Diskussionen rund um den Einsatz in der Medizin, sei es zur Generierung von Krankheitsmodellen oder zur Therapie von Erbkrankheiten, Infektionen oder Krebs. Beispielsweise vererbte Erkrankungen wie die Phenylketonurie könnten damit bald der Vergangenheit angehören. Auch im Rahmen der Organtransplantation könnte die Methode Anwendung finden, indem sie gezielt zur Erzeugung von Xenotransplantation, beispielsweise Schweineherzen, herangezogen wird. Aber auch noch einen Schritt weiter zu gehen, ist theoretisch denkbar. So könnte die CRISPR/Cas-Methode zur Erzeugung von Designerorganismen genutzt werden. Damit könnten zum Beispiel menschliche Embryonen, Spermien oder Eizellen auf Genkrankheiten, wie die Phenylketonurie, hin untersucht und entsprechend angepasst werden. Doch wo sind die Grenzen? Wollen wir zukünftig wirklich Designerbabys mit Wunschphänotypen „bestellen“ können? Und weiter noch: wollen wir Tier- und Pflanzenarten, an deren Aussterben der Mensch schuld ist, wieder zum Leben erwecken? Sozusagen unsere Schuldgefühle begleichen? Denkbar wäre nicht nur vor kurzem ausgestorbene Tierarten mithilfe von CRISPR/Cas wieder lebendig werden zu lassen. Eine Forschergruppe in Russland erforscht die mögliche Wiederauferstehung von bereits seit tausenden Jahren ausgestorbenen Wollhaarmammuts. In einer Zukunftsvision schreiten also bald wieder Mammutherden über den Permafrostboden und helfen so, diesen zu verdichten und ein Auftauen des Bodens zu verhindern.
Etwas weniger futuristisch, aber nicht weniger weitreichend in den denkbaren Folgen, sind Ansätze im Bereich der Biotechnologie. Sie zielen auf gentechnische Veränderungen im Saatgut oder bei Nutztieren ab, um beispielsweise den Ertrag zu steigern. So könnten auch Missstände in der Massentierhaltung potenziell vermindert werden.
CRISPR/Cas-basierter Coronaschnelltest – Ergebnis in 5 Minuten?
Auch in der uns aktuell alle beschäftigenden Coronapandemie soll das CRISPIR/Cas-System nutzbringende Anwendung finden. Während Personen momentan noch über aufwändige PCR-Analysen auf SARS-Cov-2-Infektionen hin getestet werden, haben US-Forscher um eine der Nobelpreisträgerinnen einen Coronaschnelltest basierend auf der CRISPR/Cas-Methode entwickelt. Erste Untersuchungen erfolgten allerdings bisher an nur fünf Proben, lieferten hier aber innerhalb von wenigen Minuten präzise Ergebnisse. Bis zum klinischen Einsatz ist es also noch ein weiter Weg – ein interessanter Ansatz ist dies aber sicherlich.
Ethischer Diskussionspunkt: Mehr Risiko als Chance?
Mit CRISPR/Cas9 kann man schnell, effizient und preiswert arbeiten, was dieses Werkzeug aber in den falschen Händen auch gefährlich macht. Es gibt daher viel Diskussionsbedarf in den unterschiedlichen Anwendungsgebieten. Machen Sie sich mit Ihren Lernenden bereit für die Entdeckungstour des CRISPR/Cas-Systems, zünden Sie rege Diskussionen zu aktuellen gesellschaftsrelevanten Themen und schulen Sie damit deren ethische Bewertungskompetenz. Unsere Materialien geben Ihnen den passenden Einstieg.
