Genome Editing

Gen Technik 14

Mit Genome Editing können Gensequenzen gezielt verändert entfernt oder neu ins Erbgut eingebracht werden. Die Wissenschaft nutzt ihre Erkenntnisse über die Prozesse, die zur Reparatur, Aktivierung und Stilllegung von Genen führen, um Mutationen in der Erbsubstanz herbeizuführen. Seit wenigen Jahren können Wissenschafter solche Änderungen vergleichsweise einfach durchführen. Für die Entdeckung der sogenannten Genschere Crispr/CAS9 haben im Herbst 2020 die beiden Forscherinnen Emmanuelle Charpentier und Jennifer A. Doudna den Nobelpreis für Chemie erhalten.

Die neuen Methoden des Genome Editing betreffen nicht nur ganz unterschiedliche Themengebiete, sie werfen auch vielschichtige Fragen technischer und ethischer Natur auf. TA-SWISS hat dazu eine Studie durchführen lassen und formuliert Empfehlungen für verschiedene Anwendungsbereiche.

Chancen und Risiken

In der Forschung wird die neue Schneidetechnik für das Erbgutmolekül bereits rege benutzt und weckt grosse Erwartungen. Bei Pflanzen gibt es erste praktische Anwendungen, aber gleichzeitig die Frage, ob Genome Editing zur Pflanzenzucht erlaubt sein soll. In der Medizin könnte Genome Editing Heilung für genetisch bedingte Krankheiten bedeuten, aber auch Organtransplantationen von Tieren auf Menschen könnten damit möglich werden. Zudem regt die Technologie die Diskussion um Eingriffe in die Keimbahn neu an.

Trotz der höheren Präzision im Vergleich zu bisherigen Verfahren, gibt es technische Hürden und Unsicherheiten beim Einsatz von Genome Editing. Es ist möglich, dass die DNA zwar an der richtigen Stelle geschnitten wird, bei der Reparatur des Bruchs aber etwas schief läuft, oder dass der Schnitt an der falschen Stelle erfolgt. Noch ist es schwierig abzuschätzen, welche Folgen diese sogenannten On- oder Off-Target Effekte haben und wie sie vermieden werden können. Ein weiterer Unsicherheitsfaktor ist der Transport der Genschere in die Zellen. Es muss sichergestellt werden, dass eine ausreichend grosse Anzahl der angepeilten Zellen auch tatsächlich erreicht wird.

Generelle Empfehlungen

Voraussetzung für eine konstruktive gesellschaftliche Debatte sind möglichst wertneutrale Informationen. Der Austausch sollte offen gestaltet sein, verschiedene Perspektiven erlauben und muss nicht notwendigerweise in einen Konsens münden.

Wissenschaft, Medien und Politik sind gefordert, offen mit den Grenzen des bestehenden Wissens umzugehen. Sie müssen Unklarheiten und Unsicherheiten klar kommunizieren, damit die Chancen und Risiken sowie die Auswirkungen des Einsatzes des Genome Editings für unterschiedliche Zwecke besser eingeschätzt werden können.

Systematische Forschung zu Off- und On-Target-Effekten ist notwendig, um Chancen und Risiken des Genome Editings in den jeweiligen Anwendungsgebieten zu beurteilen. Dazu müssen die zuständigen Aufsichtsbehörden des Bundes adäquate wissenschaftliche Standards erarbeitet. Es braucht Richtlinien für die Messung von Off- und On-Target-Effekten und ein Monitoring für entsprechend veränderte Organismen.

Anwendungsspezifische Empfehlungen

Die Herausforderungen der Finanzierung somatischer Gentherapien müssen rasch breit diskutiert und politisch gelöst werden, da mit zahlreichen neuen Anwendungen zu rechnen ist. Der (finanzielle) Interessenausgleich zwischen Herstellerfirmen und den Krankenkassen ist zentral. Dabei sind auch neue Vergütungsmodelle (Bezahlung nur bei Wirksamkeit) in Betracht zu ziehen.

Die Schweiz sollte ihre ablehnende Haltung gegenüber Keimbahneingriffen beim Menschen auf internationaler Ebene aktiv einbringen.

Weitere Forschung ist notwendig, um ethische Fragen und soziale Auswirkungen der Xenotransplantation besser beurteilen zu können. Als Alternativen sind die Herstellung von Organen im Labor, zum Beispiel durch die Nutzung von Stammzellen oder mit 3-D-Drucker, weiter zu entwickeln.

Bei Konsumentinnen und Konsumenten sind genetisch veränderte Lebensmittel unbeliebt. Es braucht Methoden, die den Nachweis von Genome Editing bei pflanzlichen und tierischen Produkten ermöglichen. Falls dieser Nachweis nicht möglich ist, muss auf anderem Weg verhindert werden dass Lebensmittel aus Genom-editierten Organismen undeklariert in die Produktionskette und in den Handel gelangen.

Wissenschaftliche Untersuchungen in geschlossenen Systemen müssen aufzeigen, ob Feldversuche und Anwendungen von Gene Drives in der Schweiz überhaupt in Betracht gezogen werden können. Es braucht die öffentliche Debatte, um zu klären, unter welchen Bedingungen Gene-Drives eingesetzt werden könnten. Ob die gegenwärtige Regulierung der Gentechnik genügt, um die Risiken von Gene-Drives zu begrenzen, muss geprüft werden.

Links und Downloads

Organisation

Projektdauer

November 2017 bis Frühjahr 2019

Projektbeauftragte

Leitung: Dr. Erich Griessler, Institut für Höhere Studien IHS, Wien

Projektteam
  • Alexander Lang (Projektkoordination), Helmut Hönigmayer, Florian Winkler und Milena Wuketich, Institut für Höhere Studien IHS, Wien
  • Caroline Hammer und Prof. Armin Spök, Technische Universität Graz
  • Prof. Michael Fuchs, Domink Harrer und Prof. Lukas Kaelin, Katholische Privatuniversität Linz
Begleitgruppe
  • Prof. Alberto Bondolfi, Prof. em. Université de Lausanne, Mitglied des Leitungsausschusses von TA-SWISS
  • Prof. Toni Cathomen, Institut für Transfusionsmedizin und Gentherapie, Universitätsklinikum Freiburg i.Br.
  • Prof. Daniel Gygax, Institut für Chemie und Bioanalytik, Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW, Vorsitzender der Begleitgruppe
  • Dr. Dominic Hoepfner, Novartis Institutes for BioMedical Research
  • Thomas Müller, Redaktor, Schweizer Radio SRF, Mitglied des Leitungsausschusses von TA-SWISS
  • Dr. Benno Röthlisberger, Medizinische Genetik, Kantonsspital Aarau
  • Pfr. Dr. sc. agr. Otto Schäfer, Schweizerischer Evangelischer Kirchenbund SEK
  • Franziska Schwab, Kleinbauern-Vereinigung
  • Prof. Giatgen Spinas, Prof. em. Universitätsspital Zürich, Mitglied des Leitungsausschusses von TA-SWISS
  • Prof. Franziska Sprecher, Institut für Öffentliches Recht, Universität Bern
  • Prof. Bruno Studer, Institut für Agrarwissenschaften, ETH Zürich

Kontakt

Adrian Rüegsegger, TA-SWISS
adrian.rueegsegger@ta-swiss.ch