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Genome Editing

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Genome Editing bezeichnet Verfahren, bei denen gezielt die DNA verändert wird. Dazu benutzt man spezielle Enzymkomplexe. Durch die Entdeckung von CriprCas 9 im Jahr 2012 wurde das Verfahren erheblich vereinfacht und beschleunigt.

Author / translator Wolfgang Kehren

Genome Editing bezeichnet Verfahren, bei denen gezielt die DNA verändert wird. Dazu benutzt man spezielle Enzymkomplexe. Durch die Entdeckung von CriprCas 9 im Jahr 2012 wurde das Verfahren erheblich vereinfacht und beschleunigt. Seitdem ist Genome Editing ein wesentliches Standardverfahren der Molekularbiologie.
Wichtigster Bestandteil des CrisprCas ist eine RNA-Sequenz, die gezielt DNA-Abschnitte erkennt und bindet. Im Bereich der Bindestelle kann die DNA geschnitten oder gezielt umgebaut werden.

Genome Editing kann auf verschiedene Weise genutzt werden:
- Ein DNA-Abschnitt wird stillgelegt (Knock Out)
- Ein defekter DNA-Abschnitt wird durch einen funktionierenden derselben Tier- oder Pflanzenart ersetzt
- Gene werden zwischen Varianten einer Art ausgetauscht. Das Ergebnis ist dasselbe wie bei klassischer Züchtung, es geht aber viel schneller und es werden keine unerwünschten Gene mit eingekreuzt
- beliebige fremde Gene werden in die DNA eines Organismus eingebaut.
- beim Gene Drive wird das Gen für das benutzte CrisprCas-System mit eingebaut. Der entstehende Organismus vererbt die Fähigkeit, ausgewählte Gene zu verändern, an alle seine Nachkommen.

In den ersten drei Fällen ist der entstehende Organismus nicht von einem Organismus zu unterscheiden, der durch klassische Züchtung gewonnen wurde.

Die industrielle Anwendung des Genome Editings wird durch einen Patentstreit zwischen zwei Forschergruppen, die beide das Urheberrecht für CrisprCas beanspruchen, gebremst.
Ethische Bedenken gibt es, wenn durch Genome Editing fremde Gene in Organismen eingebaut werden. Die Bedenken werden dadurch verstärkt, dass CrisprCas9 ein relativ leicht umsetzbares Verfahren ist und "Bio-Hacking" möglich machen könnte.

2018 entschied der Europäische Gerichtshof, dass genomeditierte Pflanzen als gentechnisch verändert anzusehen sind, egal ob sie fremde DNA enthalten oder nicht. Weil viele EU-Staaten, z.B. Deutschland, die Freisetzung von gentechnisch veränderten Organismen (GMO) verbieten, ist damit die Nutzung des Genome Editing in der Landwirtschaft in der EU bis auf weiteres stark eingeschränkt. Weltweit wird ihr dagegen eine sprunghafte Verbreitung vorausgesagt.

Autoren:
Bilal Altun, Wolfgang Kehren, Tobias Remmen
Tannenbusch-Gymnasium, Hirschberger Straße 3, D-53119 Bonn

Created 15 July 2018
Last edited 9 December 2018
Topics Food, Health, Science

Policy positions

Policy position 1

Genome Editing sollte sowohl in der Landwirtschaft, als auch in der Medizin und zu Forschungszwecken angewandt werden dürfen. Ein Gendrive sollte immer durchgeführt werden, wenn er dem Ökosystem Stabilität verleiht.

Policy position 2

Genome Editing darf in der Medizin angewendet werden, aber Keimbahntherapie und Embryonenforschung sollte verboten werden. In der Landwirtschaft darf Genome Editing angewendet werden. Ein Gendrive ist grundsätzlich verboten.

Policy position 3

Genome Editing darf in der Medizin überhaupt nicht angewendet werden, bis unerwünschte DNA-Veränderungen besser erforscht sind und verhindert werden können. In der Landwirtschaft sollte Genome Editing angewendet werden dürfen, wenn es als Gentechnik gekennzeichnet ist. Ein Gendrive ist grundsätzlich verboten.

Policy position 4

Genome Editing darf überhaupt nicht angewendet werden.

Story cards

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Joseph Herschel ist 52 Jahre, lebt in Hamburg und verdiente früher sein Geld als Mechatroniker. Jetzt kann er nicht mehr arbeiten, da vor zehn Jahren bei ihm die ersten Symptome von der vererbbaren Krankheit Chorea Huntington festgestellt wurden. Der behandelnde Arzt gibt Joseph Herschel noch etwa 5 Jahre bis die Krankheit zu seinem Tod führen wird. Theoretisch wäre es möglich mit Hilfe von CRISPR-Cas9 das fehlerhafte Gen, das für die Krankheit verantwortlich ist herauszuschneiden und so das leben von Joseph Herschel möglicherweise doch noch zu retten. Da CRISPR-Cas9 allerdings in Deutschland noch nicht zu Therapiezwecken eingesetzt werden darf und Joseph Herschel nur noch 5 Jahre hat wird es für ihn wohl zu spät sein wenn erst noch lange geforscht und experimentiert wird bevor das Verfahren eingesetzt werden darf.

Joseph Herschel
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Jakob Stern ist ein Katholischer Pfarrer, aus Atlanta, der sein Geld damit verdient die Eltern von Kindern zu beraten, welche von Geburt an körperlich oder geistig benachteiligt sind. Er vertritt die Philosophie, dass Fehler in der DNA, die ein Säugling von Geburt an in sich trägt eigentlich gottgegebene Chancen sind, da die DNA eigentlich der Plan Gottes individuell für den Menschen ist. „Es gehört zur Selbstakzeptanz, dass man einsieht, dass kein Mensch perfekt geboren wird und man seine eigenen angeborenen Fehler zu seinen größten stärken macht“, sagte er in einem seiner Beratungsgespräche.

Jakob Stern
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Robert Spencer ist ein Krankenpfleger aus Michigan, der sich sehr für neue Erfindungen in der Medizin einsetzt, seinen Job liebt und alles für seine Patienten tut. In seiner Freizeit engagiert sich Robert Spencer aber auch leidenschaftlich für Greenpeace und hilft öfters bei Projekten mit. Vor allem gegen Gentechnik hat Robert Spencer mittlerweile eine regelrechte Phobie entwickelt und er geht sogar soweit, dass er seit einiger Zeit seine eigene Farm eröffnet hat und sich hauptsächlich von dem ernährt, was er selber anbaut.

Robert Spencer
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Das Ehepaar Monika und Vincent Whing leben in Peking. Das Ehepaar wünschte sich nichts mehr als ein Kind, da das auf natürlichem Wege aber auf Grund einer verminderten Zeugungsfähigkeit von Vincent Whing nicht Möglich war bot man ihnen eine künstliche Befruchtung an. Im während der Prozedur wurde allerdings festgestellt, dass alle befruchteten Eizellen wohl einen Gendefekt hatten, den Monika Whing wohl rezessiv im Körper getragen hatte. Es handelte sich um eine sehr gefährliche Version der Bluterkrankheit. Aber damit ein Kind frei von Krankheiten zur Welt kommen konnte wurde im Krankenhaus mir hilfe von CRISCPR-CAS9 eine befruchtete Eizelle von dem Gendefekt befreit und ein gesundes Baby kam zur Welt. „Wir sind der Wissenschaft und den Ärzten so dankbar, dass wir jetzt endlich ein Gesundes Kind haben“.

Vincent und Monika Whing
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James Black ist ein bekannter Naturschützer aus Costa Rica und überzeugter Frutarier, der durch die Meinung Popularität erlangt hat, dass jedes Lebewesen gleich viel wert und genau gleich schützenswert sei und andere Tiere zu töten egal aus welchem Grund und sei es auch nur um sie zu essen sei unethisch.

James Black
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Arthur Meyers lebt aktuell in London. Mit 15 Jahren absolvierte er seine A levels und mit 24 war er bereits Professor für Molekularbiologie und auch ein teil des Teams, dass CRISPR-Cas9 entwickelte. In einem Interview mit der New York Times, zu der großen Entdeckung und den Einsatzmöglichkeiten und der Verantwortung, die diese mitbringen und inwiefern der Staat da regulieren sollte sagt er: „eine Behandlung sollte ein Vertrag zwischen Patient und Arzt sein, in dem der Arzt zusichert alles mögliche für den Patienten zu tun, der Staat sollte sich da heraushalten“. „CRISPR-Cas9 ist eine tolle Möglichkeit für die Menschheit aber wir müssen auch das ganze Potential der Erfindung ausschöpfen“, sagte er etwas später im gleichen Interview.

Arthur Meyers
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Martin Müller ist Kartoffelbauer aus Schleswig Holstein, allerdings muss er sehr aggressive Pestizide einsetzten, um seine Kartoffeln vor Schädlingen zu schützen. Das findet er selber schrecklich, da Martin Müller sich sorgen um die folgen für die Umwelt und die Menschen von Pestizid Gebrauch macht. Wäre Gentechnik legal würde Martin Müller, seine Kartoffeln so verändern, dass sie für Schädlinge weniger attraktiv werden und er so weniger Spritzen muss. Jetzt sucht Martin Müller verzweifelt nach einer Alternative zur Gentechnik und zum Spritzen.

Martin Müller
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Harrisson Clark ist ein Verschwörungstheoretiker und Autor eines Science fiction Buchs in dem er dystopische Zustände beschreibt in denen eine Reiche Oberschicht den Rest der Menschheit mit Hilfe von Genetisch veränderten Supersoldaten unterdrückt. In einem Interview hat Harrisson Clark auch mal bestätigt, dass wirklich auch seine aller größte Angst ist.

Harrisson Clark

INFO CARDSISSUE CARDS

Keimbahntherapie unnötig

Man braucht crispr-cas9 nicht unbedingt, in der Keimbahntherapie. Da Krankheiten meistens nicht an alle Embryonen weitergegeben werden kann man auch mit der etablierten Präimplantationsdiagnostik gesunde Embryonen wählen und diese dann implantieren.

Nicht ausreichend erforscht

Bis jetzt ist es noch nicht ausreichend erforscht ob das Schneiden mit crispr cas 9 abgesehen von den „off target cuts“ noch andere unerwünschte Nebenwirkungen hat.

Bleibt die Menschheit menschlich ?

Wenn man Therapien mit crispr-cas9 an Embryonen erlaubt, dann wird es wohl nicht bei der Heilung von Krankheiten bleiben sondern die Wissenschaftler werden versuchen bessere Menschen herzustellen.

Immenses Potential

Warum sollte man riskieren schwerwiegende genetische Krankheiten, wie Chorea Huntington oder auch viele Krebsarten zu kriegen, wenn man das auch mit crispr-cas9 sehr effektiv verhindern und so ein normales Leben führen kann.

Welthunger

Auf der ganzen Welt gibt es immer noch sehr viele Menschen, die Hunger leiden und Mit crispr-cas-9 verbesserte Nahrungsmittel sind eine gute Möglichkeit den globalen Hunger zu bekämpfen.

Gesünder Essen

Man könnte mit crispr-cas-9 verschiedene Nahrungsmittel aufwerten und so den Menschen helfen gesünder zu werden.

Keine Pestizide mehr nötig ?

Crispr-cas-9 zu verwenden liegt auch im Interesse vieler ökologischer Landwirte so kann man zum Beispiel Pflanzen so züchten, dass sie resistent gegen verschiedene Schädlinge werden und so weniger Pestizide verwendet werden müssen.

Jeder Mensch verdient das Leben

Die Forschung mit crispr-cas-9 in der Medizin arbeitet viel mit Embryonen. Aber Embryonen sind auch Menschen und diese dürfen auf keinen Fall für Experimente missbraucht und schlussendlich getötet werden.

Keine Gentechnik

Mit Gentechnik veränderte Pflanzen enthalten oft ganze Gene, eines komplett fremden Organismus, dass ist etwas ganz anderes, als wenn man mit crispr-cas-9 einfach nur eine Punktmutation herbeiführt. Und deshalb ist es unfair, dass diese Pflanzen als GMO gekennzeichnet werden müssen.

Fast wie Zucht

Crispr-cas-9 bei Pflanzen zu verwenden ist im Endeffekt genau wie eine normale Mutation nur effektiver. Warum sollte das also verwerflicher als Züchtung sein ? Und warum ist das als Gentechnik deklariert ?

Unwissenheit der Menschen

Weil mit crispr-cas-9 behandelte Pflanzen als GMO markiert werden müssen, kaufen Menschen, die sich nicht informiert haben, diese Produkte aus Prinzip nicht, einfach weil sie sich wegen GMO sorgen machen, obwohl das Risiko viel geringer ist als bei herkömmlicher Gentechnik.

Nicht völlig natürlich

Es stimmt, dass das Risiko von Nebenwirkungen bei crispr-cas-9 deutlich geringer ist, als bei herkömmlicher Gentechnik und trotzdem, Risiko bleibt Risiko und deshalb wäre es einfach falsch mit crispr-cas-9 behandelte Pflanzen als ganz natürliche Pflanzen anzusehen. Und deshalb ist die aktuelle Gesetzeslage richtig.

enormes Risiko

Wenn man Versucht ein Genstück heraus zuschneiden kommt es oft zu noch ganz anderen Schnittpunkten überall im Genom und da das ein enormes Risiko darstellt wäre es unverantwortlich crispr-cas-9 wirklich zur Heilung einer Krankheit anzuwenden.

Embryonen sind nicht schützenswert

Embryonen können zu Anfang noch nicht denken, und fühlen auch keinen Schmerz. Es ist eine gewaltige Doppelmoral, dass wir Tiere töten und essen, die Schmerz empfinden und denken können und Embryonen schützen wollen, obwohl wir doch nur einige zu Forschungszwecken opfern müssten und das dann der ganzen Menschheit sehr hilft.

Gott plant alles

Wir wurden mit einem Plan geschaffen und wenn ein Mensch vom Beginn seines Lebens an eine Krankheit hat, dann gehört das zum Plan Gottes und kein Mensch hat das Recht diesen Plan kaputt zu machen

Risiko ist relativ

Manche Gendefekte, sind so gravierend, dass ein Leben kaum möglich ist. Für manche Menschen ist das Risiko bei crispr-cas-9 also vielleicht gar nicht so relevant weil das ihre einzige Chance auf Leben ist.

Tierschutz

Auch in der Forschung mit Tieren ist crispr-cas-9 nützlich. Um die gewünschte Züchtung zu erreichen opfert man oft sehr viele Tiere die man ja töten muss. Mit crispr-cas-9 lässt sich ein gewünschtes Tier viel schneller erzeugen und so sterben weniger.

Biologische Kriegsführung

Das Militär oder terroristische Organisationen könnte Interesse daran haben mit hilfe von CRISPR-Cas9 und einem Gene Drive gezielt Ökosysteme anzugreifen oder auch theoretisch der Menschheit über Generationen hinweg negative Gene einzupflanzen.

Die Menschheit ist wichtiger als Tiere

Wir müssen die Gesundheit des Menschen und dessen Nahrungsversorgung vor das Überleben von niederen Tieren, wie zum Beispiel Moskitos stellen und deshalb sollten wir diese auch mit Hilfe eines Gene Drives ausrotten, wenn sie die Gesundheit des Menschen gefährden.

Werden Ökosysteme zerstört?

Mit crispr-cas-9 ist es Möglich, ganze Tierarten auszurotten, aber egal aus welchem Grund, ein solcher Eingriff in unser Ökosystem könnte unvorhersehbare Folgen haben.

Schutz des Ökosystems

Es gibt Tiere, die sich so schnell vermehren, dass sie dadurch anderen Tieren schaden und teilweise ganze Ökosysteme bedrohen, diese sollte man zum Umweltschutz mit einem Gene Drive ausrotten dürfen. Andersrum sollte man auch Tieren, welche wichtig für ein Ökosystem sind helfen sich durchzusetzen.

Jedes Tier ist gleichwertig

Der Mensch darf nicht den Wert einer Tierspezies über den Wert einer anderen stellen, da jedes Tier nur seinem Überlebensinstinkt folgt und somit nicht moralisch verwerflich handeln kann.

Eltern haften für ihre Kinder

Wenn die Eltern und die Ärzte einer Keimbahntherapie zustimmen um gesunde Kinder zu bekommen, dann gibt es keinen Grund ihnen das zu verbieten.

Wächst sich Reis zu Tode?

Bei Reis wurden durch Genome Editing alle Regulatoren gleichzeitig ausgeschaltet, die das Körnerwachstum begrenzen. Sie liegen alle auf einem Chromosom. Durch natürliche Mutationen ist es sehr unwahrscheinlich, dass das geschehen würde. Die Mehrfachmutation kann wie jede Mutation afu Wildreis übertragen werden.

Krebs durch Genome Editing?

Das Gen p53 sorgt dafür, dass defekte Zellen sich nicht teilen oder sogar selbst zerstören. Weil Crispr Cas 9 im ersten Arbeitsschritt die DNA beschädigt, können editierte Zellen durch p53 stillgelegt werden. In
Stammzellkulturen werden deshalb beim Genome Editing unbeabsichtigt Zellen angereichert, die ein funktionseingeschränktes p53 besitzen. Ein schlecht funktionierendes p53 ist ein wesentlicher Faktor zur Entstehung von Krebs.

Keine Zustimmung von nicht geborenen Menschen

Es würden moralische, als auch ethische Gesetze verletzt werden, wenn man von vornherein genetische Veränderungen an einem Embryo durchführt.

Man braucht crispr-cas9 nicht unbedingt, in der Keimbahntherapie. Da Krankheiten meistens nicht an alle Embryonen weitergegeben werden kann man auch mit der etablierten Präimplantationsdiagnostik gesunde Embryonen wählen und diese dann implantieren.

Bis jetzt ist es noch nicht ausreichend erforscht ob das schneiden mit crispr cas 9 abgesehen von den „off target cuts“ noch andere unerwünschte Nebenwirkungen hat.

Wenn man Therapien mit crispr-cas9 an Embryonen erlaubt, dann wird es wohl nicht bei der Heilung von Krankheiten bleiben sondern die Wissenschaftler werden versuchen bessere Menschen herzustellen.

Warum sollte man riskieren schwerwiegende genetische Krankheiten, wie Chorea Huntington oder auch viele Krebsarten zu kriegen, wenn man das auch mit crispr-cas9 sehr effektiv verhindern kann und so ein normales leben führen kann?

Auf der ganzen Welt gibt es immer noch sehr viele Menschen, die Hunger leiden und Mit crispr-cas-9 verbesserte Nahrungsmittel sind eine gute Möglichkeit den globalen Hunger zu bekämpfen.

Man könnte mit crispr-cas-9 verschiedene Nahrungsmittel aufwerten und so den Menschen helfen gesünder zu werden.

Crispr-cas-9 zu verwenden liegt auch im Interesse vieler ökologischer Landwirte so kann man zum Beispiel Pflanzen so züchten, dass sie resistent gegen verschiedene Schädlinge werden und so weniger Pestizide verwendet werden müssen.

Die Forschung mit crispr-cas-9 in der Medizin arbeitet viel mit Embryonen. Aber Embryonen sind auch Menschen und diese dürfen auf keinen Fall für Experimente missbraucht und schlussendlich getötet werden.

Mit Gentechnik veränderte Pflanzen enthalten oft ganze Gene, eines komplett fremden Organismus, dass ist etwas ganz anderes, als wenn man mit crispr-cas-9 einfach nur eine Punktmutation herbeiführt. Und deshalb sollten, dieses Pflanzen auch nicht als GMO gekennzeichnet werden müssen.

Crispr-cas-9 bei Pflanzen zu verwenden ist im Endeffekt genau wie eine normale Mutation nur effektiver. Warum sollte das also verwerflicher als Züchtung sein ?

Wenn mit crispr-cas-9 behandelte Pflanzen als GMO markiert werden müssten, würden Menschen, die sich nicht informiert haben, diese Produkte aus Prinzip nicht kaufen einfach weil sie sich wegen GMO sorgen machen würden, obwohl das Risiko viel geringer ist als bei herkömmlicher Gentechnik.

Es stimmt, dass das Risiko auf Nebenwirkungen bei crispr-cas-9 deutlich geringer ist, als bei herkömmlicher Gentechnik und trotzdem, Risiko bleibt Risiko und deshalb wäre es einfach Falsch mit crispr-cas-9 behandelte Pflanzen als ganz natürliche Pflanzen zu markieren.

Wenn man Versucht ein Genstück heraus zuschneiden kommt es oft zu noch ganz anderen Schnittpunkten überall im Genom und da das ein enormes Risiko darstellt wäre es unverantwortlich crispr-cas-9 wirklich zur Heilung einer Krankheit anzuwenden.

Embryonen können zu Anfang noch nicht denken, und fühlen auch keinen Schmerz. Es ist eine gewaltige Doppelmoral, dass wir Tiere töten und essen, die Schmerz empfinden und denken können und Embryonen schützen wollen, obwohl wir doch nur einige zu Forschungszwecken opfern müssten und das dann der ganzen Menschheit sehr hilft.

Wir wurden mit einem Plan geschaffen und wenn ein Mensch vom Beginn seines Lebens an eine Krankheit hat, dann gehört das zum Plan Gottes und kein Mensch hat das Recht diesen Plan kaputt zu machen

Manche Gendefekte, sind so gravierend, dass ein Leben kaum möglich ist. Für manche Menschen ist das Risiko bei crispr-cas-9 also vielleicht gar nicht so relevant weil das ihre einzige Chance auf Leben ist.

Auch in der Forschung mit Tieren ist crispr-cas-9 nützlich. Um die gewünschte Züchtung zu erreichen opfert man oft sehr viele Tiere die man ja töten muss. Mit crispr-cas-9 lässt sich ein gewünschtes Tier viel schneller erzeugen und so sterben weniger.

Das Militär oder terroristische Organisationen könnte Interesse daran haben mit hilfe von CRISPR-Cas9 und einem Gene Drive gezielt Ökosysteme anzugreifen oder auch theoretisch der Menschheit über Generationen hinweg negative Gene einzupflanzen.

Wir müssen die Gesundheit des Menschen und dessen Nahrungsversorgung vor das überleben von niederen Tieren, wie zum Beispiel Moskitos stellen und deshalb sollten wir diese auch mit Hilfe eines Gene Drives ausrotten, wenn sie die Gesundheit des Menschen gefährden.

Mit crispr-cas-9 ist es Möglich, ganze Tierarten auszurotten, aber egal aus welchem Grund, ein solcher Eingriff in unser Ökosystem könnte unvorhersehbare Folgen haben.

Es gibt Tiere, die sich so schnell vermehren, dass sie dadurch anderen Tieren schaden und teilweise ganze Ökosysteme bedrohen, diese sollte man zum Umweltschutz mit einem Gene Drive ausrotten dürfen. Andersrum sollte man auch Tieren, welche wichtig für ein Ökosystem sind helfen sich durchzusetzen.

Der Mensch darf nicht den Wert einer Tierspezies über den Wert einer anderen stellen, da jedes Tier nur seinem Überlebensinstinkt folgt und somit nicht moralisch verwerflich handeln kann.

Wenn die Eltern und die Ärzte einer Keimbahntherapie zustimmen um gesunde Kinder zu bekommen, dann gibt es keinen Grund ihnen das zu verbieten.

Was ist Crispr-Cas 9 ?

Crispr-Cas 9 ist ein neues Verfahren, bei der sich Gene präzise und schnell verändern, ersetzen oder gezielt ausschalten können. Diese Methode nennt man auch Genome Editing.

Wo befindet sich CrisprCas 9 ?

Man findet Crispr im Immunsystem von Bakterien. Da dient sie für die Bakterien als natürliche Abwehrstrategie gegen jegliche Angriffe von Viren.

Wie funktioniert Genome Editing?

Mit Hilfe der Speicherung eines Teils der Erbinformation der Eindringlinge(Viren), können Bakterien einen neuen Angriff von Viren schneller abwehren. Forscher haben diese Abwehrstrategie umgesetzt und mit Hilfe des Enzyms Cas 9(auch genannt „Genschere“) ein Werkzeug entwickelt, was charakteristische DNA-Sequenzen erkennt und zerschneidet.

Welche Verfahren gibt es, um den „Bauplan“ des Crispr-Cas 9-Systems in Zellen einzufügen?

Vorerst wird genau dies in Zellen eingefügt, damit die Genschere aktiviert wird. Dabei gibt es mehrere Möglichkeiten in der Zellbiologie und Gentechnik. Man kann bspw. bei Bakterienzellen Stromstöße verwenden(Elektroporation), wohingegen man bei Tierzellen auch mal harmlose Viren als „Gentransport“ benutzt.

In welchen Organismen kann man Genome Editing verwenden?

Die Methode um Gene auszuschneiden funktioniert bei nahezu allen lebenden Zellen und Organismen. Zudem könnte man auch im Bereich der Humanmedizin, verschiedene Erbkrankheiten heilen.

Kann man durch Crispr-Cas 9 veränderte Nutzpflanzen, als gentechnisch veränderte Organismen sehen ?

Darüber wird bis heute noch gestritten. Man sagt oft, dass sie eher natürlichen Mutationen gleichen. Viele Verbände schlagen vor, dass Pflanzen nicht unter die Gentechnik-Vorschriften fallen sollten, wenn sie keine extern hinzugefügten genetischen Materialien besitzen.

Wieso sieht man die Crispr-Cas 9-Methode als effizienteste Methode im Bereich Genome Editing?

Sie ist einfacher und schneller herzustellen und die Kosten sind auch im Vergleich zu anderen Methoden wie TALEN oder Zinkfinger-Nukleasen günstiger. Des Weiteren kann man bei der Crispr-Cas 9 Methode Gene gleichzeitig an mehreren verschiedenen Stellen verändern(„Multiplexing“).

Bestehen Risiken für Verbraucherinnen und Verbraucher im Bereich Lebensmitteln?

Bei Genome Editing Verfahren können genetische Varianten entstehen, die natürlichen Mutationen angleichen oder auch nicht natürlichen Mutationen entsprechen. Dabei kann ein gewisses Risiko entstehen, wenn nämlich andere Genabschnitte, als die gewünschten verändert werden(„off-target“-Ereignisse).

Gibt es Alternativen im Bereich Genome Editing?

Andere Methoden um DNA zielgerichtet zu schneiden und zu verändern, wären bspw. TALEN und Zinkfinger-Nukleasen. Diese können auch Gene einfügen, ausschalten oder entfernen. Beide sind sich sehr ähnlich und arbeiten mit künstlich hergestellten Enzymen. Es wird die jeweilige Zielsequenz im Erbgut erkannt, um dann den DNA-Strang zu schneiden. Die Verfahren sind aber aufwändiger.

Kann man menschliche Embryonen in Zukunft von Krankheiten befreien?

Mit Hilfe der Crispr-Cas 9 Technik kann man genetische Veränderungen an Menschen durchführen, jedoch ist das Verfahren noch sehr unreif und es wird weiterhin geforscht. Es wäre eine große Revolution, menschliche Embryonen mit Hilfe dieses Verfahrens von erblichen Krankheiten zu befreien. Auch hier besteht jedoch das Risiko, dass Nebenwirkungen oder Spätfolgen eintreten könnten.

Gene Drive („Genetischer Antrieb“)

Sobald ein Gen mit Hilfe von Crispr-Cas9 verändert wurde, bekommt es bei diesem Verfahren zusätzlich noch einen "Antrieb" für die Vererbung. Der gesamte Bauplan für das CrisprCas-System wird mit eingebaut. Dies trägt dazu bei, dass das Erbgut mit einer hohen Wahrscheinlichkeit an die Nachkommen weitergegeben wird.

Erfolg in der Landwirtschaft mit Crispr-Cas9

Es wurden mit Hilfe von Crispr-Cas9 schon erste Erfolge in der Landwirtschaft erzielt. Dabei wurden bspw. für Weizen eine Resistenz gegen Mehltau (verbreitete Pilzkrankheit) entwickelt.

Zukunftschancen von Crispr-Cas9

Zukunftschancen von Crispr-Cas9 Durch Genome Editing Verfahren, wie z.B. Crispr-Cas9 können Nutzpflanzen in Zukunft Schädlingsresistent gemacht werden. Zudem besteht auch die Möglichkeit, die Ausbreitung von Malaria bei Moskitos zu verhindern.

Welche Möglichkeiten bieten sich in der Humanmedizin?

Man könnte bei der Gentherapie an Menschen z.B Mutationen, die zu Krebserkrankungen führen, reparieren.

Was sagen die Länder bzw. die EU zur Anwendung von Genome Editing?

Viele Länder und unter anderem auch Mitgliedsländer der EU sind gegen gentechnisch veränderte Lebensmittel. Sie haben den Anbau auf ihren Feldern verboten. Manche Forscher hingegen sehen Genome Editing in vielen Fällen nicht als Gentechnik an.

Kann die Anwendung von Crispr-Cas9 missbraucht werden?

Ja! Das Benutzen der Crispr-Cas9 Methode ist grundsätzlich schwer zu kontrollieren, da es nicht möglich ist, zu überprüfen, wer Zugriff auf die Methoden hat. Dabei könnten in Zukunft Terrororganisationen mit Hilfe von Crispr-Cas9 Vorteile schaffen. Die negativen Folgen wären generationsübergreifend. Im schlimmsten Fall könnten sich ganze Arten genetisch verändern oder ausgerottet werden.

Streit um die Patentrechte

Die französische Biochemikerin Emmanuelle Charpentier und ihre US-Kollegin Jennifer Doudna entdeckten den Abwehrmechanismus von Bakterien und verwendeten erstmals die Gen-Schere Crispr-Cas9. Dennoch wird ihnen nicht das Patent anerkannt, da noch zwei andere Parteien, der Meinung sind, dass sie Crispr-Cas9 als erstes verwendet haben. Der Streit behindert die wirtschaftliche Nutzung des Genome Editing.

Nicht töten, sondern optimieren und leben lassen!

Es werden bei Versuchsreihen Tiere, wie Mäuse, oder menschliche Embryonen aussortiert und getötet. Dies geschieht bspw. bei der Präimplantationsdiagnostik (PID), wo Embryonen mit schweren Erbfehlern aussortiert werden. Mit Hilfe der Gen-Schere können Keimzellen entsprechend verändert werden, sodass der Gen-Defekt von Anfang an nicht zustande kommt.

Keine Zustimmung von nicht geborenen Menschen

Es würden moralische, als auch ethische Gesetze verletzt werden, wenn man von vornherein genetische Veränderungen an einem Embryo vollstreckt.

Ökosystem wird gefährdet

Genome Editing könnte negative Auswirkungen auf die Natur und Umwelt haben, wenn dadurch optimierte Organismen freigesetzt werden. Man könnte Arten gefährden, was wiederum eine Kettenreaktion auslöst, wo andere Pflanzen- oder Tierarten zusätzlich bedroht werden.

mehltauresistenter Weizen

Mit Crispr Cas 9 kann in allen homologen Chromosomen gleichzeitig eine Mutation ausgelöst werden. Zum Bespiel ist es möglich, beim Weizen das "Türöffnerprotein" für Mehltau auf allen sechs homologen Chromosomen gleichzeitig auszuschalten. Der entstehende Weizen ist völlig resistent gegen Mehltau, ohne dass komplizierte Kreuzungsversuche notwendig sind.

Die Kopplung von schädlichen Genen beseitigen

Mit Crispr Cas 9 können Gene auf Chromosomen getrennt werden, die natürlicherweise immer gekoppelt vererbt werden. Dadurch ist es möglich, erwünschte und unerwünschte Merkmale auf Chromosomen zu sammeln und die unerwünschten Merkmale im Block durch Kreuzung zu entfernen.

Eingriff in die Genexpression mit dCas 9

Es gibt Cas 9 - Varianten mit inaktivierter Schneidefunktion. Sie binden sich an Zielsequenzen der DNA und bleiben dort. Wenn man sie mit einem Transkriptionsfaktor kombiniert, kann man auch ohne Veränderung der DNA beeinflussen, welche Gene wirksam werden und welche nicht.

Krebs stoppen mit Genome Editing?

Das Gen p53 wird auch als "Wächter der Zellen" bezeichnet. Es sorgt dafür, dass Zellen mit defekter DNA sich nicht teilen oder sich selbst zerstören. Fehler im p53 sind wesentlich für die Entstehung von Krebs. Mit Hilfe des Genome Editing kann ein defektes p53 durch ein funktionierendes p53 ersetzt werden. Es reicht, wenn dies auf einem der homologen Chrosomen erfolgreich ist.

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