Die neue Entstehung der Arten

Die neue Entstehung der Arten

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Was darf Wissenschaft? Diese Frage ist so alt wie die Disziplin selbst. Mit Fortschreiten der Biowissenschaften bekommt sie allerdings eine neue Relevanz. Wer als Laie das Wort Gentechnik hört, assoziiert den Begriff in Deutschland am ehesten mit Genmais oder dem Streit über die embryonale Stammzellforschung. Anderen Ortes, etwa in den USA, basteln Wissenschaftler indes an ganz anderen Themen – nämlich an Methoden, die einen Eingriff in die Evolution von bislang nicht gekanntem Ausmaß bedeuten.

Der amerikanische Biowissenschaftler Kevin Esvelt vom Massachusetts Institute of Technology (MIT), gerade einmal 33 Jahre jung und Harvard-Absolvent, hat eine solche Methode entwickelt: Mittels eines sogenannten Gene Drives will er in der Lage sein, wildlebende Organismen und ganze Populationen nach menschlichen Vorstellungen zu verändern. Nachhaltig. Mit der Methodik ließe sich die Evolution in einer völlig neuen Weise von menschlicher Hand steuern. Das könnte ein Segen sein für die Menschheit – oder ein Fluch. Esvelt selbst hält seine Forschung für so gefährlich, dass er schon jetzt zu einer öffentlichen Debatte aufruft.


Herr Esvelt, sind Sie Gott?

(Lacht). Ich würde mal sagen: Nein, ganz sicher nicht. Auch wir Wissenschaftler haben nicht einmal im Ansatz ein Gott ähnliches, allumfassendes Verständnis. Das ist auch der Grund, warum wir sehr vorsichtig sein müssen mit den biotechnologischen Werkzeugen, die wir verwenden.

Sie sprechen es schon an: Sie haben mit Gene Drive eine Methode mitentwickelt, die es ermöglicht, tief in evolutionäre Prozesse einzugreifen, sofern man sie denn in einem natürlichen Setting außerhalb des Labors anwenden würde – Ihre Arbeitsgruppe nennt sich „Sculpting Evolution“, was übersetzt so viel heißt wie „die Evolution formen“. Hört sich schon nach göttlicher Schaffenskraft an, oder?

Dann spielt die Menschheit aber schon seit mehreren tausend Jahren Gott. Wir haben alle möglichen Pflanzen und Tiere durch Züchtung so geformt, dass sie uns nützen. Jetzt werden wir lediglich besser darin.

Kevin M. Esvelt, US-Biowissenschaftler am Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Foto: G. Ujomu

Helfen Sie mir zu verstehen: Was ist so besonders an Ihrem Tool, dass Sie sich selbst sehr kritisch dazu äußern und zur Vorsicht mahnen?

Wir können Zellen oder sogar ganze Organismen ja schon seit einiger Zeit genetisch verändern, aber normalerweise ist es so: Was im Labor gut klappt, also unter kontrollierten Wunschbedingungen, ist evolutionär noch lange nicht stabil. Normalerweise ist der Bauplan der Natur besser als der unsere und setzt sich deswegen in einer natürlichen Umgebung durch. Das ist der Unterschied, den ein künstlich induzierter Gene Drive nun ermöglicht: Wir können Gene sehr gezielt und auf eine solche Weise editieren, dass Eigenschaften über Generationen weitergegeben werden und sich so in einer Population festsetzen – sogar dann, wenn diese Eigenschaften die Fitness einer Population herabsetzen, also schädlich für diese sind.

Das heißt, man wäre in der Lage, bestimmte wildlebende Organismen gezielt auszurotten?

Theoretisch ja.

Wie funktioniert das?

Wir führen im Labor einen „RNA guided gene drive“ durch, der auf einem System namens CRISPR/CAS9 basiert (ausgesprochen: Krisper-Cas-Nein, Anmerk. d. Redaktion). Das stammt ursprünglich aus Bakterien. Vereinfacht gesprochen müssen Sie sich dieses Tool wie ein molekulares Skalpell vorstellen, welches wir so programmieren können, dass es jedwede DNA sehr gezielt an einer gewünschten Stelle schneiden kann. Die „Lücke“, die dadurch entsteht, wird von der Zelle selbst durch das editierte Gen geschlossen. Der Trick ist: Wir verpflanzen nicht nur das nach unseren Vorstellungen veränderte Gen – sondern auch das CRISPR/CAS-Tool als solches. Weil beides dann in doppelter Ausführung vorliegt, wird das editierte Gen innerhalb einer natürlichen Population wieder und wieder und wieder kopiert. Und zwar mit einer fast hundertprozentigen Wahrscheinlichkeit. Es wird tatsächlich evolutionär stabil, weil es sich von Generation zu Generation vererbt. Am Ende ist unser veränderter Organismus also in der Lage, jenen Trick anzuwenden, den wir im Labor gebastelt haben.

Es gab allerdings schon vor CRISPR/CAS9 molekulare Werkzeuge, um DNA zu schneiden und veränderte Gene einzusetzen. Wieso ist der Mensch erst jetzt in Lage, die Idee, so wie Sie es tun, nachzubauen?

Biowissenschaftler wollten das schon lange machen, aber bis dato fehlte uns schlicht das richtige molekulare Werkzeug, um die Idee umzusetzen. Diese Möglichkeit haben wir jetzt. Die Entdeckung von CRISPR/CAS9 2011 war dafür essentiell; sie hat die gesamte Biotechnologie revolutioniert, wenn es um Gene Editing geht. Weil CRISPR/CAS9 schneller, billiger und effizienter ist als die Werkzeuge, die uns vorher zur Verfügung standen. Es wird so sehr einfach, einen Gene Drive im Labor zu basteln. Deswegen ist die Sache so heikel.

Es gibt Menschen und Institutionen, die sich darum sorgen, der geschilderte Mechanismus könne zur Herstellung von Biowaffen missbraucht werden, zum Beispiel das FBI, das Pentagon oder die Vereinten Nationen.

Ich denke nicht, dass wir uns in diesem Hinblick Sorgen machen müssen. Selbst wenn jemand mit einer kriminellen Intention einen Gene Drive in einem Organismus implementieren würde: Wir würden das merken. In einem sequenzierten Genom kann man eine solche Handschrift nicht verbergen. Und hätten wir es erst einmal bemerkt, bliebe uns Zeit zu handeln. Ein Gene Drive verbreitet sich nicht von heute auf morgen. Er braucht Generationen. So lange wir also die Organismen in unserer Umgebung sequenzieren – und ich gehe davon aus, dass das sehr bald eine normale Prozedur sein wird – könnten wir beispielsweise einen Counter-Gene Drive entwickeln, einen neuen also, der den feindlichen überschreibt. Und einen künstlichen Gene Drive in Menschen anzuwenden, ist sowieso sinnlos; unsere Generationszeiten sind einfach viel zu lang.

Wirklich beruhigend hört sich das für mich nicht an; selbst wenn man einen Counter-Gene-Drive basteln könnte, wäre auch das noch ein immenser Eingriff in die Natur. Was einmal angestoßen wäre, ließe sich nie mehr ganz in die Ursprungsform zurückversetzen. Sie selbst sind ja auch besorgt, was Ihre neue Technologie betrifft. Können Sie nachts noch ruhig schlafen?

Was mich beunruhigt ist die Tatsache, dass wir nun über eine Technologie verfügen, mittels derer Individuen ganze Ökosysteme verändern können, in denen viele Menschen als Gemeinschaft leben. Das heißt, Einzelne haben mit der Gene Drive-Technik eine Macht, die das Leben von sehr vielen Menschen beeinflussen kann.

Allerdings auch auf eine gute Weise.

Ja, tatsächlich könnte die Menschheit immens von Gene Drive profitieren. Weil wir beispielsweise Insektenpopulationen verändern oder auslöschen könnten, die Krankheiten wie Malaria, Dengue oder Zika auf Menschen übertragen. Auch bei dem Problem, das wir vielerorts mit nichtheimischen Arten haben, könnte man einen Gene Drive einsetzen. Auf Hawaii beispielsweise haben sich dank des Klimawandels zwei Moskitoarten angesiedelt, die Vogelmalaria übertragen. Die Vögel, die dort leben, verfügen über keinerlei Resistenz gegenüber dieser Krankheit – sie werden in ein paar Dekaden ausgestorben sein, wenn wir nichts tun.

Haben wir demnach die Pflicht, einen künstlichen Gene Drive anzuwenden, jetzt, wo wir über das entsprechende Tool verfügen?

Ich denke, wenn uns wirklich an der Erhaltung der Natur gelegen ist und wir ein Problem wie auf Hawaii mitkreiert haben, könnte das ein Argument sein – sofern wir sicher sind, dass wir nicht noch größeren Schaden mit einem Gene Drive anrichten. Dann sollten wir diesen Schritt ernsthaft in Betracht ziehen.

Allerdings haben Wissenschaftler sich ja mehr als einmal geirrt und Probleme teilweise dramatisch verschlimmert, obwohl sie sie eigentlich beheben wollten. Etwa, indem sie Arten zur biologischen Schädlingsbekämpfung eingesetzt haben.

Das ist richtig. Aber das letzte große Desaster in diesem Bereich war die Einführung der Aga-Kröte in den 1930er Jahren in Australien – und das liegt mittlerweile also fast hundert Jahre zurück. Damals wussten wir noch nicht mal, dass so etwas wie DNA existiert, die Molekulare Genetik war noch nicht einmal geboren! Wir haben seit dieser Zeit dazu gelernt, sind viel vorsichtiger geworden. Und ich schätze, es sind wahrscheinlich an die 100 Fälle von biologischer Schädlingsbekämpfung seitdem durchgeführt worden, die funktioniert haben.

Bleibt die Frage: Was wiegt nun am Ende schwerer bezüglich der Gene Drive-Technik? Die möglichen positiven Veränderungen – oder die möglicherweise verheerenden Schäden, die ein solch tiefer Eingriff auf ein Ökosystem haben könnte?

Das ist sehr schwer zu sagen. Natürlich sollte man so viele Tests vorab wie möglich laufen lassen. Man sollte alle denkbaren Worst-Case-Szenarien in der Theorie durchgehen und einen Plan dazu entwickeln – und zwar schon, bevor man sich überhaupt um die Finanzierung gekümmert hat. Am Ende aber kann man nie hundert Prozent sicher sein. Entscheiden muss man sich trotzdem.

Aber wie?

Am besten von Fall zu Fall. Nehmen Sie Malaria: Die Krankheit verursacht mehr als 500.000 Todesfälle pro Jahr. Bei diesen Zahlen und mit unserem Wissensstand würde ich einen Gene Drive unterstützen und sagen: Go for it! Anders sieht es beim Zika-Virus aus: Das ist natürlich auch eine Riesentragödie. Aber bei unserem jetzigen Wissensstand halte ich einen Gene Drive in eine gesamte Population nicht für gerechtfertigt.

Wer soll in letzter Instanz die Entscheidung für oder gegen eine praktische Anwendung treffen?

Die Menschen, die in den Gebieten leben, in denen sich beispielsweise Malaria überträgt. Wir bräuchten eine demokratische Legitimation.

Vielleicht ist die Gene-Drive-Technik aber auch schlicht eine Nummer zu groß und zu mächtig, um sie tatsächlich anzuwenden. Vielleicht sollten wir prophylaktisch die Büchse der Pandora wieder schließen?

So funktioniert Wissenschaft nicht; wir haben Pandoras Büchse noch nie einfach so wieder geschlossen, wenn sie erst einmal offen war.

Aber Sie warnen ja selbst sehr eindringlich vor möglichen Gefahren, eben, weil Sie sich derer bewusst sind. Vielleicht wäre mit Gene Drive jetzt der richtige Moment gekommen, um zu sagen: „Okay, wir lassen die Technik dort, wo sie ist, nämlich im Labor. Lasst uns die Büchse der Pandora wieder zumachen.“

Ich glaube nicht, dass das überhaupt durchführbar wäre. Was wir brauchen, ist ein neues Verständnis von Wissenschaft. Als Forscher bin ich moralisch für alles verantwortlich, was sich aus meiner Forschung ergibt. Ich würde es begrüßen, wenn alle Wissenschaftler das auch so sehen würden und sich ihrer großen Verantwortung bewusst wären. Ich will aber auch nicht derjenige sein, der Tausende von Kindern, die an Malaria erkrankt sind, zum Tode verurteilt, obwohl wir sie möglicherweise mit der Gen-Drive-Technik davor bewahren könnten.

Wie muss sich der Wissenschaftsbetrieb Ihrer Meinung nach ändern?

Er muss viel transparenter werden und die Öffentlichkeit wirklich beteiligen. Die muss ein Auge darauf haben, was wir als Wissenschaftler tun. Bis dato findet das nicht statt; Forscher basteln Jahre lang hinter verschlossenen Türen an ihren Experimenten herum und liefern sich untereinander einen Wettbewerb, wer am schnellsten publiziert. Das ist ein völlig falscher Anreiz für die Forscher. Die Öffentlichkeit wird so in einen Entscheidungsprozess nicht einbezogen. Wir können mit den neuen Technologien wie Gene Drive aber nur arbeiten, wenn wir die Zustimmung der Menschen erhalten, die von den Konsequenzen direkt betroffen wären. Eine kollektive Prüfung durch die Öffentlichkeit wäre auch der beste Weg, um zu verhindern, dass etwas schiefgeht und außer Kontrolle gerät. Denn diejenigen, die unserer Forschung gegenüber am kritischsten eingestellt sind, werden besonders genau hinschauen, an welcher Stelle in unserem Plan etwas schiefgehen könnte. Wir müssen das gesamte Feld revolutionieren, zumindest, was die Biowissenschaften betrifft. Die Gene-Drive-Technik könnte ein Motor dafür sein.

Darf ich Ihnen noch eine private Frage stellen? Haben Sie Kinder?

Ja, habe ich. Zwei.

Okay, stellen Sie sich vor, Ihre Kinder sind erwachsen, sagen wir 40 oder 50 Jahre alt. Wollen Sie, dass die beiden dann in einer Welt leben, in der es normal ist, die Gene-Drive-Technik in wildlebenden Organismen anzuwenden oder lieber nicht?

Ich denke, eine Welt, in der Pandoras Büchse mit der Gene-Drive-Technik darin offen ist, hat das Potenzial, eine weitaus bessere Welt zu werden als eine, in der die Büchse geschlossen bleibt. Aber: Wenn wir keinen Weg finden, verantwortungsvoll mit diesem mächtigen Instrument umzugehen, könnte es auch eine schlechtere Welt werden. Beide Entwicklungen sind denkbar; es hängt davon ab, wie wir als Gesellschaft damit umgehen.


Illustration: Sibylle Jazra für Krautreporter.