Die genetische Revolution — verheißungsvoll und besorgniserregend
DIE genetische Revolution entwächst dem Labor und hält Einzug in das Alltagsleben. Hat sie sich bereits auf uns ausgewirkt? Betrachten wir einige Entwicklungen:
▲ Mit Hilfe genetisch veränderter Bakterien können jetzt wertvolle Medikamente wie Insulin, menschliches Wachstumshormon und Impfstoff gegen Hepatitis B in großen Mengen hergestellt werden.
▲ In den Vereinigten Staaten sind klinische Versuche mit zwei gentechnisch erzeugten potentiellen Impfstoffen gegen Aids angelaufen.
▲ Die vorgeburtliche Untersuchung auf Erbkrankheiten wird durch sogenannte Marker für diese Krankheiten möglich, die man in der menschlichen DNS gefunden hat. Man hat bereits ein hochempfindliches, äußerst schnelles vorgeburtliches Nachweisverfahren für Sichelzellenanämie eingeführt.
▲ Die eigentlichen Gene, die bestimmte Erbkrankheiten hervorrufen, sind erkannt und in einigen Fällen durch Klonieren vermehrt worden.
▲ Angesichts der erfolgreichen Gensuche befürworten manche Wissenschaftler ein genetisches „Manhattanprojekt“ zur exakten Entschlüsselung aller etwa 100 000 Gene der 23 Chromosomenpaare des menschlichen Genoms. Die amerikanische Regierung hat ihre Unterstützung zugesagt. Sollte der Kongreß zustimmen, wird das Projekt voraussichtlich 15 Jahre dauern und mehrere Milliarden Dollar kosten.
▲ Im Jahre 1987 erklärte sich das amerikanische Patentamt bereit, Anträge auf die Patentierung gentechnisch veränderter Tiere zu bearbeiten, und löste damit unter Wissenschaftlern und Ethikern eine lebhafte Diskussion aus. Im April 1988 wurde ein derartiges Patent auf eine Maus erteilt.
Arzneimittelmassenproduktion
Der vielleicht unmittelbarste Nutzen des Genspleißens (der Genrekombination) liegt im Bereich der Arzneimittelherstellung. Man rechnet bei dem Geschäft mit gentechnisch erzeugten Arzneimitteln in naher Zukunft mit einem jährlichen Umsatz von mehr als einer Milliarde Dollar. Doch der Erfolg ist nicht über Nacht gekommen.
Nehmen wir z. B. das Insulin. Eines der ersten praktischen Ergebnisse bei der Genrekombination war das Aufspüren des Gens für das menschliche Insulin (auf Chromosom 11) und das Einschleusen von Kopien in gewöhnliche E. coli-Bakterien. Mit diesen veränderten Bakterien kann man große Mengen Insulin mit exakt der gleichen Struktur wie der des menschlichen Insulinmoleküls herstellen. Wirklich erstaunlich!
Es dauerte jedoch mehrere Jahre, bevor diese Technik aus dem Versuchsstadium heraus war, klinische Tests durchlaufen hatte, von der amerikanischen Arzneimittelbehörde FDA genehmigt wurde und schließlich für die Großproduktion allgemein zur Verfügung stand. Die Verfügbarkeit dieses Insulins bedeutet allerdings nicht, daß ein Mittel gegen Diabetes gefunden wurde — dafür ist jeder Diabetiker ein Beweis. Das Produkt „mag zwar gewisse Vorteile für Personen mit sich bringen, die erstmals mit Insulin behandelt werden, oder für solche, die auf das herkömmliche Rinder-/Schweine-Insulin allergisch reagieren, aber für die Mehrheit derer, die konventionelle Präparate nehmen, ist es nicht nötig“, meint Dr. Christopher D. Saudek, Leiter des Johns Hopkins Diabetes Center.
Andere verheißungsvolle Aussichten auf gentechnisch erzeugte Medikamente bestehen für TPA (Gewebs-Plasminogen-Aktivator) und IL-2 (Interleukin-2). TPA fördert die Auflösung von Blutgerinnseln. Es wurde von der FDA für die Notfallbehandlung nach Herzinfarkten zugelassen. IL-2 gehört zu einer Gruppe von Substanzen, die in erster Linie zwischen den weißen Blutzellen wirken. Es fördert Wachstum und Entwicklung von T-Zellen, die ihrerseits zur Abwehr von Krankheiten beitragen. Die Zeit wird zeigen, ob die neuen Arzneien halten, was sie versprechen.
Aufspüren von Krankheiten
Im Jahre 1986 wurde nachgewiesen, daß Krebs auch erblich bedingt sein kann. Man isolierte (auf Chromosom 13) und klonierte ein Gen, von dem man annimmt, daß es eine erbliche Krebsart verhindert, die am Auge auftritt: das Retinoblastom. Außerdem untersucht man verdächtige Gene auf eine eventuelle Verbindung zu Knochenkrebs und chronischer myeloischer Leukämie.
Die Beweise mehren sich, daß Gene Krebs sowohl fördern als auch unterdrücken können. In Los Angeles haben Ärzte der Staatsuniversität von Kalifornien entdeckt, daß eine Zelle normalerweise ein oder zwei (tumorbildende) Onkogene besitzt, während in einer Krebszelle zehnmal so viele vorkommen können. Je mehr Onkogene zu finden sind, desto mehr gefährliche Tumoren scheinen vorhanden zu sein, weshalb man heute die Patienten auf Onkogene untersucht, um dann die beste Therapie auszuwählen.
All das klingt vielversprechend, doch Krebs ist nicht die einzige Krankheit mit genetischer Komponente. In einem Bericht des Magazins Science wurden immerhin 21 neurologische Störungen mitsamt den Genen oder Chromosomen, die anscheinend an diesen Krankheiten beteiligt sind, angeführt. Darunter befinden sich tödliche Krankheiten wie die Alzheimer Krankheit, der erbliche Veitstanz und die Duchenne-Muskeldystrophie (fortschreitender Muskelschwund). Die Liste enthält aber nicht nur neurologische Störungen. Genetische Marker sind auch für die zystische Fibrose, das Potter Syndrom und viele andere Leiden entdeckt worden.
Das alles nährt die faszinierende Idee von genetischen Nachweisverfahren, mit denen ermittelt werden kann, ob jemand selbst oder seine Kinder in der Gefahr stehen, eine der über 3 000 bekannten Erbkrankheiten zu bekommen. Doch das ist nicht so einfach. Nicht alle Krankheiten werden durch ein einziges Gen ausgelöst. Wo mehrere Gene oder andere Faktoren beteiligt sind, wie anscheinend bei der Alzheimer Krankheit, wäre ein Nachweis schwierig. In anderen Fällen sind die eigentlichen Gene, die die Krankheit verursachen, gefunden und sogar kloniert worden; meistens ist allerdings lediglich ihre ungefähre Lage bekannt. Lokalisiert worden ist nicht das Gen selbst, sondern ein in der Nähe liegender DNS-Abschnitt, der als genetischer Marker bezeichnet wird.
„Die Karte des menschlichen Genoms, wie sie heute existiert, ist noch sehr unvollständig“, erklärt Jan Hudis, Wissenschaftsredakteur der Stiftung „March of Dimes“ zur Bekämpfung von Geburtsfehlern. Er fügt hinzu: „Man kann es mit einem Satellitenfoto bei niedriger Wolkendecke vergleichen, auf dem nur die höchsten Berggipfel zu sehen sind.“
Das Dilemma genetischer Untersuchungen
Ausgedehnte genetische Untersuchungen sind verheißungsvoll. „In einigen Fällen“, so die New York Times, „ist es jetzt möglich, den körperlichen Zustand Ungeborener zu untersuchen sowie Krankheitsträger zu erkennen, die selbst gesund sind, aber die Krankheit auf ihre Kinder übertragen können.“ Das sind sicherlich wertvolle Informationen, doch sind sie, wie es in der Times weiter heißt, „zwar Triumphe der Wissenschaft, bedeuten jedoch keinen unmittelbaren Sieg über die betreffende Krankheit“. Es ist eine Sache, eine genetisch bedingte Krankheit zu erkennen, eine ganz andere hingegen, sie zu heilen.
Es bleibt die Hoffnung, daß mit der Zeit die für weitere Erbkrankheiten verantwortlichen Gene gefunden werden. Versteht man die eigentlichen Aufgaben der Gene und die Entstehung von Fehlern, kann man möglicherweise Therapien entwickeln, von denen man sich heute noch keine Vorstellung macht.
In der Zwischenzeit stehen Eltern, die sich einem genetischen Test unterziehen, vor schweren Entscheidungen, vielleicht sogar unter dem Druck, ihr ungeborenes Kind abtreiben zu lassen. Für einige kommt eine Abtreibung überhaupt nicht in Frage, aber für andere ist, wenn nur nach Markern gesucht wurde und nicht nach den eigentlichen Genen, die Entscheidung sehr schwer. Das Vorhandensein von Markern bedeutet nicht unbedingt, daß das Gen vorhanden ist.
„Jedes Jahr findet man mehr und mehr Marker für 1-Gen-Krankheiten“, stellt Jeremy Rifkin fest, ein energischer Kritiker der Biotechnologie. „Wo soll man die Grenze ziehen? Es gibt einige tausend rezessive Merkmale. An Leukämie kann dein Kind mit 3 Jahren erkranken, an einer Herzkrankheit mit 30 und an der Alzheimerschen mit 50. An welchem Punkt sagst du nein? Die Gesellschaft könnte sogar wegen möglicher Behandlungskosten Eltern per Gesetz untersagen, gewisse Merkmale weiterzuvererben.“ Es wäre bittere Ironie, wenn durch eine Technik, die Leben retten und Leiden lindern soll, Ungeborene unnötigerweise sterben, nur weil irgend jemand der Meinung ist, ihre genetischen Merkmale seien „unerwünscht“.
Den Rechtsanwälten überlassen
Interessanterweise hat gerade der Erfolg der neuen Biotechnologie eine ganz neue Problematik mit sich gebracht — den Kampf um das zu verdienende Geld. „Werden Prozesse zum Hauptprodukt der biotechnischen Revolution?“ fragt die Zeitschrift Science News und bemerkt, daß bereits jetzt große Pharmafirmen miteinander und mit kleinen Genfirmen vor Gericht um die Rechte an IL-2, einem gentechnisch produzierten menschlichen Wachstumshormon, und anderen gewinnbringenden Medikamenten streiten.
Patentrechtliche Fragen zu Medikamenten sind schon kompliziert genug, doch was geschieht, wenn man sich bemüht, genetisch veränderte Tiere patentieren zu lassen, wie es das amerikanische Patentamt seit letztem Jahr ermöglicht? Forschern in San Diego (Kalifornien) ist es gelungen, Gene von Leuchtkäfern in Tabakpflanzen einzubauen. Daraus sind Pflanzen entstanden, die in der Dunkelheit leuchten. Anderen Tabakpflanzen wurde ein Bakterien-Gen eingepflanzt, durch das ein Protein für Raupen giftig wird. Wissenschaftler in Maryland (Vereinigte Staaten) haben mit einem genmanipulierten Schwein nachgezogen, dem ein Wachstumshormon von einem Rind eingeschleust wurde.
Besorgniserregende Entwicklungen
Der Trend zum Kombinieren von Genen nichtverwandter Arten hat viele beunruhigt. Bauernverbände „sehen in der Gentechnologie nur ein weiteres Glied in einer langen Kette von Technologien, die die großen Landwirtschaftsunternehmen gegenüber den kleinen Höfen begünstigen“. Tierschutzgruppen betrachten der New York Times zufolge diese Technik als „fundamentale Verletzung der Integrität des Tieres“.
„Wir wissen nicht, was das Leben ist“, schreibt Dr. Erwin Chargaff, emeritierter Professor für Biochemie an der medizinischen Fakultät der Columbia-Universität, „und manipulieren es doch so, als wäre es eine anorganische Salzlösung.“ Er fährt fort: „Was ich auf uns zukommen sehe, ist ein riesiges Schlachthaus, ein molekulares Auschwitz, aus dem statt Goldzähnen wertvolle Enzyme, Hormone usw. herausgeholt werden.“
Andere sind über das besorgt, was sie als „nicht absehbare Gefahren“ in Verbindung mit dem Entweichen genmanipulierter Organismen in die Umwelt bezeichnen. 1985 wurde eine kalifornische Firma, die veränderte Bakterien ungenehmigt freigesetzt hatte, zu 13 000 Dollar Strafe verurteilt. Als kalifornische Gerichte schließlich 1987 ähnliche Freiversuche auf zwei Testfeldern genehmigten, wurden die Pflanzen prompt mutwillig ausgerissen. Im gleichen Jahr schlugen die Wogen öffentlicher Besorgnis erneut hoch, als ein Pflanzenpathologe Ulmen mit genetisch veränderten Bakterien impfte. In diesem Fall wurde der Wissenschaftler verwarnt, weil er sein Experiment nicht der Umweltbehörde zur Begutachtung vorgelegt hatte.
Der heilige Gral?
Derzeit gewinnt die Genetikforschung an Schwung. Das amerikanische Energieministerium hat schon mit Voruntersuchungen zur Bestimmung der genauen Reihenfolge (Sequenzierung) der drei Milliarden Basenpaare der menschlichen DNS begonnen — ein Projekt von atemberaubendem Ausmaß. Ausgedruckt würden alle Informationen der menschlichen DNS 200 dicke Telefonbücher füllen. Bei dem heutigen Stand der Forschung würde das Projekt Milliardenbeträge und Jahrhunderte erfordern. Doch man erwartet, daß schnelle Fortschritte auf dem Gebiet der Sequenzierung das Projekt beschleunigen. Es wird jetzt mit 15 Jahren gerechnet. Das Energieministerium beantragte dafür 40 Millionen Dollar und hofft, die Unterstützung auf 200 Millionen im Jahr ausdehnen zu können. Nun wartet man auf die Zustimmung des Kongresses.
Was soll mit all dem Geld gekauft werden? Einige Wissenschaftler bezeichnen die detaillierte Kenntnis der menschlichen DNS als „heiligen Gral menschlicher Genetik“. Gemäß ihrer Überzeugung wird sie beim Erforschen aller Funktionen des Körpers unschätzbare Dienste leisten, was von anderer Seite allerdings bezweifelt wird.
„Nur wenige Forscher stellen den Nutzen der Sequenzierung von Genen in Frage, die allgemein von Interesse sind, aber es gibt ernsthafte Zweifel, ob es wirklich einen Wert hat, die genaue Anordnung des gesamten menschlichen Genoms zu kennen“, bemerkt Jan Hudis. Wie er hinzufügt, geht man zur Zeit davon aus, daß „nur ein sehr kleiner Teil des gesamten Genoms Informationen enthält, die von unmittelbarem medizinischen Wert sind“.
Es wäre wirklich bittere Ironie, wenn Mittel, die dringend in der medizinischen Forschung gebraucht werden, in einem wissenschaftlichen Megaprojekt von zweifelhaftem Wert versickerten.
„Wir wollen vollkommene Kinder“
Wohin steuert die genetische Revolution? Zweifellos gibt sie zu vielen Hoffnungen Anlaß, wie z. B. die Hoffnung auf bessere Medikamente, auf bessere medizinische Betreuung und auf ein größeres Verständnis der Lebensprozesse. Doch die Medaille hat auch eine Kehrseite.
„Wir wollen vollkommene Kinder, vollkommene Pflanzen, vollkommene Tiere und eine bessere Wirtschaft“, sagt Jeremy Rifkin, „alles ohne böse Absichten. Der Weg zur ‚Schönen neuen Welt‘ ist gepflastert mit guten Beweggründen.
Schritt für Schritt entscheiden wir uns, Teile des genetischen Kodes lebender Organismen zu verändern. Zwei wichtige Fragen drängen sich auf: Wenn wir darangehen, den genetischen Kode zu verändern, welche Kriterien wird dann die Gesellschaft aufstellen, um festzulegen, was gute und was schlechte, nützliche und funktionsgestörte Gene sind? Und mich würde interessieren, ob es eine Institution gibt, der irgend jemand hier die endgültige Entscheidung über den Bauplan eines Organismus anvertrauen möchte.“
Diese Fragen verlangen nach Antworten. Wer wäre besser geeignet, festzulegen, was ein gutes oder ein schlechtes Gen ist, als der Schöpfer der DNS? Er ist der Eine, der die verborgensten Funktionsweisen des genetischen Kodes kennt, wie das gemäß Psalm 139:13-16 von David gezeigt wird: „Du hieltest mich abgeschirmt im Leib meiner Mutter. Ich werde dich lobpreisen, weil ich auf furchteinflößende Weise wunderbar gemacht bin. Deine Werke sind wunderbar, wie meine Seele es sehr wohl weiß. Mein Gebein war nicht vor dir verborgen, als ich insgeheim gemacht wurde, als ich in den untersten Teilen der Erde gewirkt wurde. Deine Augen sahen selbst den Embryo von mir, und in dein Buch waren alle seine Teile eingeschrieben hinsichtlich der Tage, da sie gebildet wurden und unter ihnen noch nicht einer da war.“ Würdest du es nicht vorziehen, Gott die endgültige Entscheidung über den Bauplan aller Organismen zu überlassen?
[Herausgestellter Text auf Seite 13]
Wer soll entscheiden, welche Gene gut und welche schlecht sind?