Nur 24 Stunden lagen zwischen den beiden spektakulären Biotech-Meldungen: Gerade erst hatte die US-Schauspielerin Angelina Jolie in der „New York Times“ berichtet, dass ein Gentest ihr mit 87-prozentiger Sicherheit voraussagte, an Brustkrebs zu erkranken. Ihre Brüste habe sie deshalb entfernen lassen, bekannte die Lara-Croft-Darstellerin. Ob das medizinisch sinnvoll war, darüber diskutieren seither Menschen auf der ganzen Welt.
Dann legte das renommierte Fachmagazin „Cell“ nach: Forschern der Oregon Health & Science University in Portland war es 17 Jahre nach der Geburt des Klonschafs Dolly gelungen, auch menschliche Zellen zu klonen. Zwar wollten die Forscher nur Therapien für schwerkranke Menschen entwickeln. Doch die Debatte über das ebenfalls mögliche identische Duplizieren von Menschen brandete sofort wieder auf.
Künstliches Befruchtungserfahren
Derweil bereiten Forscher und Politiker in Großbritannien schon den nächsten Paukenschlag vor: Dort wird über ein Gesetz beraten, das ein ganz neues künstliches Befruchtungsverfahren gestatten soll. Jedenfalls bei Familien, die von einer bestimmten Form von Erbkrankheiten betroffen sind, bei denen die Mitochondrien – die Kraftwerke der Zellen – geschädigt sind. Diese Erkrankungen, die Nerven und Muskeln unterschiedlich stark schädigen und manche Kinder sehr früh sterben lässt, geben nur die Mütter an die Nachkommen weiter.
Um ein gesundes Kind zu zeugen, vereint die neue Technik die gespendete Eizelle einer gesunden Frau mit dem Eizellenkern der kranken Frau sowie der Samenzelle ihres Mannes zu einem Embryo: Aus drei mach eins. Damit gewinnt der Begriff Patchwork-Familie eine ganz neue Bedeutung. Und jetzt schon ist klar: Auch diese Technik wird der Debatte über den Sinn und Unsinn von Gentechnik eine neue Qualität verleihen.
Aber was steckt hinter den Debatten über geklonte menschliche Zellen, Designerbabys und Gentests? Inwiefern wird die Medizin davon tatsächlich profitieren? Mit welchen Biotech-Therapien können Ärzte schon heute heilen? Und welche Ängste sind begründet, welche nicht?
Kaum ein neues Medikament, das heute auf den Markt kommt, ist ohne das Wissen aus der Gen- und Bioforschung denkbar. Startpunkt dieser Entwicklung war der gentechnische Nachbau menschlicher Botenstoffe wie etwa des Blutzucker regulierenden Hormons Insulin.
Die Klon-Debatte
17 Jahre nach der Geburt des Klonschafes Dolly ist es US-Forschern gelungen, auch menschliche Zellen zu klonen. Mit Affen, Pferden, Katzen und vielen anderen Tierarten klappte es schneller.
Der Erfolg lässt die Debatte über die ethischen Grenzen und einen möglichen Missbrauch der Klontechnik erneut aufflammen.
Forscher hoffen Krankheiten zu heilen, indem sie mit dem therapeutischen Klonen embryonale Stammzellen gewinnen und daraus neues, gesundes Gewebe züchten.
Ausgereifte Körperzellen lassen sich heute aber auch sehr gut und ohne ethische Probleme in embryonale Stammzellen zurückprogrammieren.
In Deutschland wäre derzeit jegliches Klonen verboten - sowohl das therapeutische Klonen als auch das Duplizieren von Menschen mithilfe des reproduktiven Klonens.
Bakterien umpolen
Die Idee dabei: Statt zuckerkranken Menschen das Insulin von Rindern oder Schweinen zu spritzen, polten Forscher Bakterien so um, dass sie das menschliche Insulin herstellen konnten. Dazu bugsierten sie die Bauanleitung aus dem menschlichen Erbgut – das Insulin-Gen – in biotechnische Produktionsorganismen wie Hefen oder Darmbakterien. Das klappte so gut, dass Biotech-Unternehmen bald auch Wachstumshormone, Blutgerinnungsfaktoren und Interferone gentechnisch produzierten.
Im Kampf gegen Krebs designten Biotechnologen bald sogenannte Antikörper, die in die Regulations- und Abwehrmechanismen des Körpers eingreifen. Sie sollen die körpereigenen Abwehrtruppen – die Immunabwehr – gezielt auf die Tumore lenken, damit sie diese zerstören.
Erst testen, dann schlucken
Inzwischen zeigte sich aber, dass Tumor nicht gleich Tumor ist: Selbst identisch aussehende Geschwüre unterscheiden sich in ihrer Genetik so stark, dass die therapeutischen Antikörper nur dann wirken, wenn auch die Genetik passt.
Die Lücke sollen nun ausgefeilte Gentests schließen, die vor allem in der Krebsmedizin eine große Rolle spielen. Mithilfe der Tests finden Ärzte die Patienten heraus, bei denen ein Medikament anschlägt.
Personalisierte Medizin ist das neue Schlagwort für solche Huckepack-Lösungen, bei denen ein Medikament zusammen mit einen Gentest verkauft wird. Das Biotech-Unternehmen Qiagen aus Hilden bei Düsseldorf ist einer der führen Testanbieter. Firmen wie die Frankfurter Humatrix, die mit Vaterschaftstests groß wurde, setzen ebenfalls darauf. Denn inzwischen gibt es zahlreiche Tests, die auch bei Herz-Kreislauf-Mitteln oder Blutgerinnungshemmern zeigen können, ob sie bei einem Patient überhaupt wirken.
Schwieriger ist die Sache bei der Entschlüsselung von Erbkrankheiten. Die Geninformationen lassen sich zwar gewinnen. So sind heute gut 3000 seltene Erbdefekte charakterisiert. Doch für die allermeisten dieser Leiden gibt es noch keine Therapie, sodass die Informationen weder den Ärzten noch den Patienten viel nutzen.
Zudem sind heute gut 1000 krankheitsrelevante Gene für Allerweltskrankheiten bekannt. Sie fördern etwa das Risiko, an einem Herzinfarkt oder an Altersdiabetes zu erkranken. Zahlreiche Unternehmen wie 23andMe aus Kalifornien oder bio.logis aus Frankfurt bieten die Analyse dieser Gene für jedermann an: Es genügt, eine Speichelprobe einzusenden.
Mensch 2.0 - Welche Techniken und Implantate uns besser leben lassen
Ein Mikrochip im Innenohr (38.000 Euro) lässt Taube wieder hören.
Hirnschrittmacher (ab 31.000 Euro) senden elektrische Impulse ins Gehirn, um epileptische Anfälle, das Zittern von Parkinson-Kranken und Depressionen zu heilen.
Ein Chip erfasst Nervenreize. Denkt ein Proband "Greifen", kann er eine Prothese fernsteuern.
Werden kleine Magnete unter die Haut der Fingerkuppen implantiert (200 Euro), können Menschen elektromagnetische Felder wahrnehmen.
Mit einer vollelektronischen Orthese (60.000 Euro) können Menschen gelähmte Gliedmaßen wieder benutzen.
Mikroelektronik in modernen Prothesen (30.000 bis 40.000 Euro) kontrolliert und steuert innerhalb von Millisekunden die Position des Kunstbeins beim Gehen, Rennen oder Treppensteigen.
Mit superleichten Karbonfedern (8.000 Euro) spurten Sportler besser als mit normalen Fußprothesen.
Implantate nahe dem Rückenmark (etwa 20.000 Euro) stoppen die elektrischen Nervensignale - und damit das Schmerzempfinden.
Elektronische Schrittmacher kontrollieren die Funktion von Magen, Blase und Darm (ab 14.400 Euro).
Der Brustmuskel wird in mehrere Segmente unterteilt, mit denen Arm und Kunsthand präzise gesteuert werden (60.000 Euro).
Schrittmacher (ab 5.100 Euro) und implantierbare Defibrillatoren (ab 15.500 Euro) halten geschädigte Herzen mit elektrischen Impulsen auf Trab.
Exakt geschliffene Kunststofflinsen (je 3.000 Euro) heilen den grauen Star. So erreichen viele Patienten anschließend 180 Prozent Sehschärfe.
Blinde können mit einem Computerchip (73.000 Euro ohne Operation), der in die Netzhaut implantiert wird, wieder sehen. Eine Kamerabrille überträgt Bilder zum Chip, der das Signal an den Sehnerv weiterleitet. Der Akku am Gürtel liefert den Strom.
Die Interpretation
Das Problem ist nur: Die meisten Ergebnisse kann kein Mensch interpretieren. Wenn die Wahrscheinlichkeit, Bluthochdruck zu bekommen, etwa um sieben Prozent höher ist als beim Durchschnittsbürger, der aber auch ein 50-prozentiges Risiko dafür trägt – was soll das dem Getesteten sagen?
Da ist das BRCA1-Gen, das Angelina Jolie trägt, geradezu ein Glücksgriff. Denn es ist ein sehr starker Indikator für ein erhöhtes Brustkrebsrisiko. Durch die Totaloperation konnte die Schauspielerin und sechsfache Mutter das Risiko, am selben Brustkrebs wie ihre 2007 verstorbene Mutter zu erkranken von 87 auf 5 Prozent senken.
Operieren, wo noch keine Krankheit ist
Kritiker bemängeln, dass hier aufgrund eines Gentests operiert werde, wo noch gar keine Krankheit ist. Für den Herzchirurgen und Organzuchtpionier Axel Haverich ist das jedoch der Normalzustand: „Das ist in der Chirurgie überhaupt nichts Neues; das machen wir jeden Tag.“
So werde einem Patienten, der eine neue Herzklappe bekommt, auch gleich ein Bypass gelegt, wenn das Herzkatheterbild Engstellen in den Herzkranzgefäßen zeigt. Auch hier leide der Patient noch nicht an einer Krankheit. Doch er werde vor einem Herzinfarkt geschützt, der ihm sonst droht, sagt Haverich. Der einzige Unterschied bestehe darin, dass die meisten Risiken bisher noch nicht durch Gentests, sondern durch Ultraschall, Herzkatheter oder andere Diagnosemethoden erkannt würden.
Eigentlich sah der Plan der Forscher einmal vor, Gendefekte nicht nur zu erkennen, sondern auch zu reparieren.
Schwieriger als gedacht
Jeder Körperzelle wollten sie eine Art Reparaturset zuschicken und mithilfe von Genfähren wie Retro- oder Adeno-Viren einbauen. Doch das war deutlich schwieriger als gedacht. Denn die Gene landeten nicht dort, wo sie hingehörten. Sie brachten stattdessen Unordnung in die Erbanlagen und lösten Krebs aus. Ein Todesfall in den USA brachte die Gentherapieforschung schließlich zum Erliegen.
Erst im vorigen Jahr gelang es dem niederländischen Unternehmen Uniqure mit neuen Ideen und einer neuen Technik, die erste Gentherapiezulassung in der westlichen Welt zu bekommen – für eine sehr seltene, erblich bedingte Fettstoffwechselkrankheit. Warum es funktioniert? Die Uniqure-Forscher lassen ihre Viren das frische Reparaturerbgut zwar in den Zellkern bringen. Dort bilden sie aber eine eigene Einheit, ein Inselgenom. Das kann das Erbgut der Zellen nicht weiter stören.
Umstrittene Therapie
Noch eleganter wäre aus technologischer Sicht, defekte Gene direkt bei der Entstehung des Embryos zu reparieren, solange er noch aus sehr wenigen Zellen besteht. Doch diese Keimbahntherapie ist umstritten. Zu nah kommt sie der Vorstellung der nationalsozialistischen Optimierung durch Zuchtwahl. Zudem wirkt sie sich nicht nur auf den behandelten Menschen, sondern auf alle seine Nachkommen aus. Das war bisher ein Tabu.
Eine Art Keimbahntherapie light haben die Forscher in Großbritannien jetzt allerdings mit ihrer neuen Technik für mitochondriale Erkrankungen entwickelt: Der Gruppe um Doug Turnbull von der Universität Newcastle ist es durch die Fusion von drei Keimbahnzellen gelungen, defekte Mitochondrien einer Mutter durch intakte Mitochondrien einer Spenderin zu ersetzten. Das Besondere an den Mitochondrien ist nämlich: Sie haben einen eigenen Satz von Genen außerhalb des Zellkerns, in dem sich das restliche Erbgut des Menschen befindet. Und sie werden nur über die Mutter und deren Eizellen vererbt.
De facto drei biologische Eltern
Das Keimbahnverfahren ist jedoch umstritten, weil ein so gezeugtes Kind de facto drei biologische Eltern hätte. Turnbull hält den Effekt für minimal: „Was wir getan haben, ist so, als wechsle man die Batterien eines Laptops. Die Energiezufuhr funktioniert anschließend, ohne dass die Informationen, die auf der Festplatte gespeichert sind, verändert worden wären.“
Genau dieselben mitochondrialen Erkrankungen haben Shoukhrat Mitalipov und seine Kollegen in Oregon im Blick, denen das Klonen menschlicher Zellen gelang. Sie verschmelzen dazu eine entkernte Spender-Eizelle mit ihren vielen gesunden Mitochondrien mit dem Zellkern eines Kranken. Den so entstandenen Embryo lassen sie einige Tage wachsen. Dann entnehmen aus der Mitte des Zellhäufchens die begehrten embryonalen Stammzellen, die sich dort gebildet haben. Sie können sich zu sämtlichen über 200 Gewebetypen weiterentwickeln, die der Körper besitzt.
Rückprogrammierte Körperzellen
Zellen mit dieser Potenz suchen alle Stammzellforscher, um Organe, Knochen, Nerven oder Blutzellen nachwachsen zu lassen. Weil das therapeutische Klonen aber zunächst einen Embryo kreiert, der nach ein paar Tagen leer gesaugt und weggeworfen wird, haben sich die meisten Forscher inzwischen auf rückprogrammierte Körperzellen verlegt, die der Japaner Shin’ya Yamanaka 2006 entwickelte. 2012 bekam er dafür den Nobelpreis.
Einziger Nachteil: Mitochondrien-Defekte werden bei dieser Art des Rückprogrammierens nicht repariert, räumt der Bonner Stammzellforscher Oliver Brüstle ein. Hier könnte einer der Vorteile des Klonverfahrens liegen. Doch Brüstle ist skeptisch, „ob dies angesichts der Probleme wie Eizellspende und Erzeugung eines frühen Embryos klinisch realisierbar ist“.
Eines ist jedenfalls klar: Zunächst schürt solch ein Klonverfahren erneut Ängste – vor allen biotechnischen Verfahren.
