Die "springenden Gene" der Drosophila melanogaster

Allen Spradling an der Carnegie Institution in Washington hält die Bedenken für übertrieben. Er war einer der ersten, der das Prinzip eines Gene Drive erdacht hat, als er "springende Gene" der Fruchtfliege Drosophila melanogaster untersuchte. In den 1970er und 80er Jahren war Forschern aufgefallen, dass ihre Fliegen nur wenige Nachkommen hatten, wenn sie im Labor gezüchtete Fliegen mit Artgenossen aus der freien Wildbahn kreuzten. Dabei stellten sie fest, dass die freilebenden Fliegen ein "P-Element" enthielten, eine Art parasitäres Gen. Es kann sich selbst in das Erbgut der Fliege einklinken, kopiert und wieder ins Erbgut geschrieben werden; das P-Element "springt" im Erbgut herum wie ein Floh im Bärenpelz. Allerdings zerstören die P-Element-Flöhe beim Herumspringen im Erbgut mitunter wichtige Gene – daher die reduzierte Nachkommenschaft.

Die Forscher fanden heraus, dass sich die P-Element-Parasitengene irgendwann nach 1930 in der Fliegenpopulation verbreitet haben müssen, weltweit binnen weniger Jahre. Denn Fliegenstämme, die vor 1930 aus der Natur entnommen und seitdem im Labor gehalten wurden, sind frei von P-Elementen. "Die Evolution hat viel machtvollere Gene Drives gebaut, als wir es mit der Crispr-Technologie können", sagt Spradling. Und offenbar hat die Natur gegen die sprunghaften Parasiten-Gene Abwehrmechanismen entwickelt, denn in freilebenden Fliegen springen die P-Elemente nicht mehr.

Besondere Sicherheitsmaßnahmen scheinen unnötig

"Es gibt viele Gründe anzunehmen, dass im Labor konstruierte Gene Drives viel weniger gefährlich sind als in hypothetischen Szenarien zurzeit spekuliert wird", argumentiert Spradling. Diese Forschung jetzt vorschnell zu regulieren oder zu verkomplizieren würde dazu führen, dass solche Schutzmechanismen unterschätzt und die Technik nicht optimal genutzt werden könne.

Auch Ernst Wimmer hält Sicherheitsmaßnahmen, die über die ohnehin strengen Auflagen für gentechnische Arbeiten in Deutschland hinausgehen, für unnötig. "Obwohl das P-Element zunächst ein genetisches Chaos auslöst, hat das der Fliegenpopulation offensichtlich langfristig nicht geschadet." Trotzdem arbeitet er in seinem Labor nur in Innenräumen, deren Lüftungen Fliegen mit feinmaschiger Gaze zurückhalten, sollten sie aus den Zuchtgläsern entkommen.

An Bedenken gegen den Einsatz gentechnisch veränderter Mücken, ob mit oder ohne Gene Drive, mangelt es nicht. "Wir können schlecht absehen, was passiert, wenn wir eine Art aus einem großen Ökosystem entfernen", sagt Todd Kuiken vom Woodrow Wilson Center in Washington, das sich mit Technologiefolgenabschätzung beschäftigt. Wimmer ist anderer Meinung: "Wenn wir eine Spezies ausrotten, die ursprünglich gar nicht in Südamerika vorkam, kann ich mir schwer vorstellen, dass es ein großes Problem wäre, wenn man die wieder loswird." Eine völlige Ausrottung sei ohnehin kaum zu erreichen. Meist genüge es, die Mücken in der Nähe einer Stadt oder Siedlung zu dezimieren, um das Übertragungsrisiko spürbar zu senken.

Auch politische Fragen sind zu klären

Befürchtungen, die künstlichen Gene könnten sich in der Natur ungewollt verbreiten oder gar auf andere Arten übertragen werden, hält Wimmer nicht für stichhaltig, zumindest was die Insektensterilisierungstechnik betrifft. "Ihr Ziel ist ja nicht, eine Mückenart langfristig gentechnisch zu verändern, sondern nur, dass die nächste Generation stirbt – und mit ihr die eingesetzten Gene."

Aber nicht nur biologische Fragen gilt es zu klären. Wer soll entscheiden dürfen, ob der Nutzen groß und die Risiken gering genug sind, um gentechnisch veränderte Mücken und Fliegen freizulassen? Darf das ein Land allein, obwohl sich die Insekten um Grenzen nicht scheren werden? Mit solchen Fragen hat sich jüngst sogar eine Kommission des britischen Oberhauses beschäftigt – ohne zu einfachen Antworten zu kommen.

Wimmer kann mit den Spekulationen über eventuelle Folgen eines Einsatzes genmanipulierter Insekten nichts anfangen: "Es kann kein Argument sein, ein substanzielles medizinisches Problem wie Malaria, Dengue-Fieber oder auch Zika nicht anzugehen, nur weil die Möglichkeit nicht auszuschließen ist, dass daraus irgendwann später noch ein anderes Problem entstehen könnte."