Kyle Orwig würde nur zu gern ein Experiment machen, das einige Leute ungeheuer aufregen dürfte. Der Professor an der University of Pittsburgh und Experte für die Biologie von Spermien interessiert sich insbesondere dafür, wie spezialisierte Stammzellen in den Hoden die Samenzellen erzeugen. Hin und wieder verhindert ein genetischer Defekt, dass dieser Vorgang zu Ende läuft, was den betreffenden Mann unfruchtbar macht. In dem Tierexperiment, das Orwig vorschwebt, würde er den Defekt in den Spermien bildenden Stammzellen von Mäusen durch "Gen-Editing" – kontrolliertes Verändern von Erbfaktoren – beheben und die so behandelten Zellen unfruchtbaren Tieren wieder einpflanzen. Wenn das klappt, hätte er eine potenzielle Behandlungsmethode gegen männliche Sterilität aufgezeigt.

Nach Orwigs Ansicht wäre das Ganze nicht besonders schwierig umzusetzen, schließlich macht er ähnliche Transplantationsversuche schon seit 20 Jahren. Die Folgen aber könnten gewaltig sein. Experimente, wie Orwig sie sich vorstellt, würden sich einer roten Linie in der biologischen Forschung nähern: Sie bahnen den Weg zu dauerhaften Veränderungen der DNA (siehe Infokasten), des genetischen Texts der Spezies Mensch, die an zukünftige Generationen weitergegeben werden. 

Stellte sich eine solche Keimbahnmodifikation als ungefährlich, wirksam und ethisch hinnehmbar heraus, könnten Wissenschaftler beispielsweise bestimmte Krankheitsanfälligkeiten aus unserer DNA beseitigen – aber auch versuchen, den Homo sapiens genetisch zu optimieren. Der Gedanke weckt düstere Erinnerungen an die Eugenikbewegung des frühen 20. Jahrhunderts, die im Nazideutschland ihren schrecklichen Höhepunkt fand.

Dieser Text stammt aus der aktuellen Ausgabe von Spektrum der Wissenschaft, Heft 4/2017 © Spektrum


Orwig legt es nicht darauf an, ethische Grenzen zu überschreiten. Dennoch ist er so etwas wie ein Provokateur. Mit dem Nachweis, dass sich Unfruchtbarkeit bei Mäusen mit geringfügigen genetischen Veränderungen heilen ließe, möchte er demonstrieren, dass die vererbbare Modifikation menschlicher Gene keine abstrakte Herausforderung in ferner Zukunft ist, sondern schon sehr bald medizinische Bedeutung erlangen kann.

Die Frage der Keimbahnveränderung ist in den letzten Jahren so akut geworden, weil ein neues, leistungsfähiges genetisches Hilfsmittel namens CRISPR/Cas9 (einen Schwerpunkt auf ZEIT ONLINE dazu finden Sie hier) es ermöglicht, die DNA-Sequenz jedes Lebewesens – auch des Menschen – mit nie da gewesener Präzision und Leichtigkeit abzuwandeln. Im April 2015 berichteten chinesische Wissenschaftler über den ersten Versuch, damit die Gene menschlicher Embryonen zu verändern, was für Aufruhr sorgte. Die Schlagzeilen der Medienberichte dazu offenbarten das verbreitete gesellschaftliche Unbehagen über die Experimente und weckten Ängste, sie könnten zu Designer-Babys und genetischer Aufrüstung führen.

Crispr - So funktioniert das neue Universalwerkzeug der Gentechnik Günstig, leicht zu handhaben und enorm effektiv: Crispr revolutioniert die Gentechnik. Das Erbgut aller Lebewesen lässt sich damit beliebig formen, wie das Video zeigt.

Im Vergleich dazu stellt die bescheidene Samenzelle ein viel weniger umstrittenes Ziel dar. Und da die Veränderung des Erbguts in einem Embryo technisch nach wie vor schwierig ist, meinen viele Wissenschaftler, dass man sich der Keimbahnmodifikation wohl leichter und risikoärmer in einem früheren Stadium nähern kann: bereits bei den Keimzellen, die sich erst danach zur Zygote vereinigen. Aber auch dann beeinflusst man schon das menschliche Genom auf Dauer, denn alle Änderungen bleiben in den aus den Keimzellen entstandenen Embryonen erhalten.

Orwig gehört zu den wenigen Biologen, die Erfahrung mit dem Abwandeln und Verpflanzen von Spermatogonien haben – jenen Stammzellen, aus denen die Samenzellen hervorgehen. Hätte er Erfolg, wäre das nicht nur für Betroffene interessant, sondern auch für die In-vitro-Fertilisationsbranche (IVF). 2015 wurde mit künstlichen Befruchtungen allein in den USA ein Umsatz von schätzungsweise zwei Milliarden Dollar und weltweit sogar rund das Zehnfache erzielt.

Die aktuelle Debatte um die Keimbahnmodifikation mag manchem bekannt vorkommen. Anfang der 1970er Jahre entdeckten Biologen, wie man DNA mit Enzymen aus Bakterien zerschneiden und wieder zusammenfügen kann. Dieser DNA-Rekombination genannte Durchbruch weckte Befürchtungen, gefährliche gentechnisch veränderte Mikroorganismen könnten aus den Labors entkommen. Die Konsequenz war 1974 ein beispielloses, freiwilliges Moratorium.