Ein Forscherteam aus den USA, Südkorea und China veränderte mithilfe von Genome-Editing künstlich befruchtete Embryonen im frühesten Entwicklungsstadium.
Portland/Wien – Im April 2015 sorgten chinesische Wissenschafter weltweit für Schlagzeilen: Sie hatten mithilfe der Gen-Schere CRISPR/Cas9 erstmals gezielt das Erbgut menschlicher Embryonen verändert. Konkret hatten sie versucht, Gene auszuschalten, die für eine erblich bedingte Blutkrankheit verantwortlich sind. Die Ergebnisse des Experiments waren allerdings kaum überzeugend und befeuerten vielmehr eine ethische Debatte über die Genmanipulation von Embryonen.
Nun hat ein internationales Forscherteam die Technik erstmals in den USA an Embryonen angewendet und allem Anschein nach vielversprechende Ergebnisse erzielt. Wie die Wissenschafter um Shoukhrat Mitalipov von der Oregon Health & Science University im Fachblatt "Nature" berichten, konnten sie eine erbkrankheitsauslösende Mutation bei einigen Embryonen im frühesten Entwicklungsstadium korrigieren und somit aus der Keimbahn entfernen.
Folgenreiche Mutation
Für ihre Studie erzeugten die Forscher im Labor Embryonen aus gespendeten Eizellen und Spermien eines Spenders, der an der sogenannten hypertrophen Kardiomyopathie leidet. Diese erblich bedingte Herzmuskelerkrankung ist die häufigste Ursache für den plötzlichen Herztod bei jungen Sportlern. Etwa einer von fünfhundert Menschen kommt mit der dafür verantwortlichen Mutation eines Gens zur Welt. Die Wahrscheinlichkeit, den Defekt an die Nachkommen weiterzuvererben, liegt bei 50 Prozent.
Um diese Mutation zu korrigieren, schleusten die Forscher eine spezifische Version der Gen-Schere CRISPR/Cas9 in die Eizellen ein, die das mutierte Gen MYBPC3 durchtrennen und den Reparaturmechanismus der Zelle in Gang setzen sollte. Das Verfahren gilt heute als vielversprechendste Methode, um präzise Eingriffe im Genom vorzunehmen.
Das Ergebnis der Studie: 42 der 58 daraus entwickelten Embryonen reparierten den DNA-Strang wie erhofft und trugen den Gendefekt nicht in sich. Anders gesagt senkte die Behandlung die Wahrscheinlichkeit, die Mutation weiterzuvererben, von 50 auf 27,6 Prozent. Zum Erstaunen der Forscher wurde zur Reparatur aber eher die Genkopie der gesunden Eizellenspenderin als die synthetisch hergestellte und eingeschleuste Vorlage genutzt.
Keine Fehler gefunden
Man sei noch weit davon entfernt, an klinische Anwendungen zu denken, schreiben die Autoren. "Unsere Ergebnisse sind vielversprechend, aber Nutzen und Risiken müssen genauer untersucht werden", sagte Koautor Juan Carlos Izpisua Belmonte vom Salk Institute in La Jolla.
Die Risikoevaluierung der Studie ist jedenfalls ermutigend: Die Untersuchung der Embryonen ergab keine Hinweise auf Off-Target-Effekte, also dass zusätzlich zur beabsichtigten Änderung auch andere Stellen im Genom modifiziert wurden. Die Gefahr solcher unabsichtlichen Veränderungen gilt bisher als größtes Hindernis bei der Anwendung der Gen-Schere am Menschen. (dare, 2.8.2017)