Genomeditierung: Chancen und Ethik beurteilen

Jede Zelle trägt ihre Erbinformation in der DNA. Die DNA besteht aus zwei Strängen; ihre Bausteine enthalten die Basen A, T, G und C. Die gesamte Erbinformation eines Lebewesens heißt Genom. Genomeditierung (englisch „Genome Editing“) ist ein Sammelbegriff für Techniken, mit denen man DNA zielgerichtet verändert, auch das Erbgut von Pflanzen, Tieren und Menschen. Dazu nutzt man Enzyme. Das sind Eiweiße, die in Zellen bestimmte Vorgänge bewirken. Diese Enzyme schneiden die doppelsträngige DNA an einer vorher festgelegten Stelle.

Die bekannteste Technik ist die CRISPR/Cas-Methode, oft „Genschere“ genannt. CRISPR (gesprochen „krisper“) ist eine englische Abkürzung für sich wiederholende Abschnitte im Erbgut von Bakterien. Cas bezeichnet Enzyme, die zu diesem System gehören; hier geht es um das Enzym Cas9. Den Weg zur richtigen Stelle zeigt eine Leit-RNA. RNA ist ein Molekül, das der DNA ähnelt. Die Leit-RNA trägt eine Basenfolge, die zur gesuchten DNA-Stelle passt, und bindet dort. Eigentlich braucht Cas9 zwei RNA-Stücke; sie können zu einer einzigen Leit-RNA verbunden werden (sgRNA, englisch „single guide RNA“). Damit Cas9 aktiv wird, muss neben der Zielstelle außerdem ein kurzes Erkennungsstück liegen: das PAM (englische Abkürzung für „protospacer adjacent motif“, etwa „benachbartes Motiv“). Beim häufig verwendeten Cas9 aus dem Bakterium Streptococcus pyogenes hat es die Abfolge NGG. N steht für eine beliebige Base, G für die Base Guanin. Cas9 schneidet dann beide DNA-Stränge, drei Bausteine vor dem PAM. So entsteht ein Doppelstrangbruch, also ein Bruch beider Stränge.

Die Zelle repariert den Bruch. Dafür gibt es zwei Wege. Beim NHEJ (englisch „non-homologous end joining“, nicht-homologe Endverknüpfung) werden die beiden Enden ohne Vorlage wieder verbunden. Dabei können einzelne Bausteine verloren gehen oder hinzukommen; das Gen wird dann gestört. Auf diesem Weg werden Gene gezielt ausgeschaltet. Bei der HDR (englisch „homology-directed repair“, etwa „Reparatur nach Vorlage“) nutzt die Zelle eine passende DNA-Vorlage. So lassen sich bestimmte Veränderungen oder ganze DNA-Abschnitte gezielt einfügen. Wer eine genaue Veränderung einfügen will, setzt wegen ihrer Genauigkeit bevorzugt auf die HDR.

Für die ethische Bewertung, also die Frage nach gutem und richtigem Handeln, ist wichtig, welche Zellen verändert werden. Bei einer somatischen Gentherapie werden Körperzellen verändert, zum Beispiel Blutzellen. „Somatisch“ kommt vom griechischen Wort für Körper. Die Therapie bleibt auf den behandelten Menschen beschränkt; es findet keine Weitervererbung statt. Bei einem Keimbahneingriff werden Keimzellen (Ei- oder Samenzellen) oder Zellen eines Embryos in einem frühen Stadium verändert, zum Beispiel eine befruchtete Eizelle. Ein Embryo ist ein menschliches Lebewesen in den ersten Wochen seiner Entwicklung nach der Befruchtung. Welchen moralischen Schutz er verdient, wird unterschiedlich beurteilt. Eine solche Veränderung kann an spätere Generationen weitergegeben werden. In Deutschland ist die Keimbahntherapie am Menschen aus ethischen Gründen nach § 5 des Embryonenschutzgesetzes verboten. Dieser Paragraf verbietet die künstliche Veränderung der Erbinformation menschlicher Keimbahnzellen und droht Freiheitsstrafen bis zu fünf Jahren oder Geldstrafen an; das Gesetz nennt auch Fälle, die nicht unter dieses Verbot fallen.

Genomeditierung kann kranken Menschen nützen. Ein Beispiel ist die Sichelzellkrankheit, eine erbliche Blutkrankheit. Bei ihr ist ein Teil des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin fehlerhaft. Bei einer neuen Behandlung wird in blutbildenden Stammzellen, aus denen neue Blutzellen entstehen, ein Steuer-Gen namens BCL11A mit CRISPR/Cas gezielt in seiner Aktivität eingeschränkt. Normalerweise bremst BCL11A nach der Geburt die Bildung einer Hämoglobin-Form, die das Kind im Mutterleib nutzt (fetales Hämoglobin). Fällt diese Bremse weg, bildet der Körper weiter fetales Hämoglobin, und es ersetzt die Funktion des defekten Teils. Das Mittel Exagamglogen-Autotemcel wurde im Februar 2024 in der Europäischen Union (EU) zugelassen. Eine Hauptschwierigkeit ist das riskante Entfernen der blutbildenden Stammzellen. Deshalb ist die Behandlung laut dem Wikipedia-Artikel „Gentherapie“ nur bei Patienten mit schweren Beschwerden angezeigt, also ärztlich empfohlen. Zum Vergleich: Bei manchen Gentherapien bringt ein Virus als Transportmittel (viraler Vektor) ein Gen an eine zufällige Stelle im Genom. Dabei lassen sich langfristige Risiken wie Krebs nicht ausschließen. Der Ansatz mit Genomeditierung kann dieses Risiko eines zufälligen Einbaus weitgehend vermeiden; eigene Risiken hat aber auch er.

Genomeditierung hat auch Risiken. Die Leit-RNA kann auch an Stellen binden, die der Zielstelle nur ähneln, denn sie duldet kleine Fehlpaarungen. Dann kann Cas9 an unerwünschten Stellen schneiden. Solche Schnitte heißen Off-target-Effekte (englisch „off target“, neben dem Ziel). Dabei können Bausteine ausgetauscht, entfernt oder eingefügt werden, und Gene können in ihrer Funktion gestört werden. Als Sicherheitsproblem gilt eine mögliche Entstehung von Krebs. Ein weiteres Risiko ist ein Mosaik: Manche Zellen tragen die Veränderung, andere nicht. Das US-amerikanische Forschungsinstitut NHGRI (National Human Genome Research Institute, Nationales Institut für Humangenomforschung) nennt Sicherheit wegen dieser Risiken die wichtigste Sorge. Forscher und Ethiker, etwa auf einem internationalen Gipfeltreffen zur Genomeditierung beim Menschen, waren sich laut NHGRI im Allgemeinen einig: Solange Keimbahneditierung durch Forschung nicht als sicher gilt, soll sie nicht zur Fortpflanzung eingesetzt werden.

Zur Abwägung gehören Alternativen, also andere Wege zum selben Ziel. Eine Alternative zum Keimbahneingriff ist die Präimplantationsdiagnostik (PID): Nach einer Befruchtung im Labor (In-vitro-Fertilisation, IVF) werden Embryonen genetisch untersucht, bevor einer in die Gebärmutter übertragen wird. Auch die PID ist ethisch umstritten. Laut NHGRI meinen manche Forscher, Genomeditierung an Embryonen werde vielleicht nie mehr Nutzen bringen als PID und IVF. Andere Forscher und Ethiker sehen Fälle, in denen PID nicht weiterhilft: wenn beide Eltern zwei Kopien einer krankmachenden Genvariante tragen, sodass voraussichtlich alle ihre Kinder erkranken würden; bei Krankheiten, die von mehreren Genen beeinflusst werden; oder wenn Familien Teile des PID-Verfahrens ablehnen.

Für die Abwägung hilft die Prinzipienethik. Tom Beauchamp und James Childress entwickeln in ihrem Buch „Principles of Biomedical Ethics“ vier Grundsätze für die Medizin. Respekt vor der Autonomie (Selbstbestimmung): Ein Patient entscheidet nach sorgfältiger Aufklärung und ohne Zwang selbst über eine Maßnahme; das nennt man informierte Einwilligung. Nichtschaden (Schadensvermeidung): Schädliche Eingriffe sollen unterbleiben; dabei werden Nutzen und Risiko verglichen. Wohltun (auch Fürsorge): Wer behandelt, soll aktiv das Wohl des Patienten fördern, vor allem Leben, Gesundheit und Lebensqualität. Gerechtigkeit: Gesundheitsleistungen sollen fair verteilt werden; gleiche Fälle werden gleich behandelt. Die vier Prinzipien stehen auf gleicher Stufe, und es gibt keine allgemeine Rangfolge. Deshalb legt man jedes Prinzip im konkreten Fall aus und wägt ab, wenn Prinzipien in Konflikt geraten. Zur Gerechtigkeit nennt das NHGRI eine konkrete Sorge: Genomeditierung könnte nur wohlhabenden Menschen zugänglich sein und Unterschiede beim Zugang zur Gesundheitsversorgung vergrößern.

Die Menschenwürde gehört nicht zu den vier Prinzipien, ist aber ein weiterer zentraler Maßstab. Artikel 1 des deutschen Grundgesetzes beginnt mit dem Satz „Die Würde des Menschen ist unantastbar.“ In 1. Mose 1,27 heißt es in der Lutherbibel 2017: „Und Gott schuf den Menschen zu seinem Bilde …“ Viele Christen leiten daraus ab, dass jeder Mensch ein Ebenbild Gottes ist und deshalb Würde hat. Viele nichtreligiöse Menschen begründen sie ohne Bezug auf Gott, etwa mit der Vernunft und Freiheit jedes Menschen. Für die Genomeditierung heißt das: Der Wert eines Menschen hängt nicht von seinem Erbgut, einer Krankheit oder einer Behinderung ab. Das NHGRI nennt die Sorge, Keimbahneditierung könne im Extremfall Klassen von Menschen schaffen, die nach der Qualität ihres veränderten Genoms bestimmt werden.

Ein ethisches Urteil ist mehr als eine Meinung: Es nennt eine klare Position und begründet sie. Ein möglicher Weg hat fünf Schritte. Erstens klärst du den Fall: Wer ist betroffen, welche Zellen werden verändert, mit welchem Ziel? Zweitens sammelst du die Möglichkeiten, auch Alternativen. Drittens wägst du Nutzen und Risiken mit den vier Prinzipien und der Menschenwürde ab. Viertens formulierst du dein Urteil, etwa so: „Ich halte … für vertretbar, weil …“ oder „Ich halte … für nicht vertretbar, weil …“. Fünftens prüfst du dein Urteil. Religiöse und nichtreligiöse Menschen können dabei zu unterschiedlichen Urteilen kommen; entscheidend ist, dass die Gründe offen genannt werden.

Drei Prüffragen helfen beim fünften Schritt. Die Betroffenenperspektive fragt, wie der Fall für die Menschen aussieht, die mit den Folgen leben: kranke Menschen, Eltern, ein späteres Kind oder Menschen mit derselben Krankheit oder Behinderung. Der Grenzfall fragt, ob deine Regel auch an ihrem Rand noch trägt, also bei einem Fall, in dem unklar ist, ob ihre Begriffe passen, etwa ob ein Merkmal noch eine Krankheit ist. Das Missbrauchsrisiko fragt, ob jemand deine Regel bewusst für andere Ziele ausnutzen könnte. Hält dein Urteil einer Prüfung nicht stand, schränkst du es ein oder änderst es.

Ein Fall, der weltweit Kritik auslöste: Im November 2018 gab der chinesische Wissenschaftler He Jiankui an, er habe bei mehreren menschlichen Embryonen den CCR5-Rezeptor ausgeschaltet. Ein Rezeptor ist eine Andockstelle auf einer Zelle. Nach eigenen Angaben wollte He die danach geborenen Kinder so immun gegen HIV machen, das Virus, das die Immunschwächekrankheit AIDS auslösen kann. Sein Vorgehen widerspricht internationalen und chinesischen ethischen Richtlinien. In der Debatte um diesen Fall hält Jon Cohen ein internationales Gremium für nötig, das bindende Vorschriften erlässt; die Technik sei noch nicht ausgereift, und es gebe Alternativen wie die PID. Es gibt aber auch die Auffassung, dass es wichtige medizinische Erfordernisse gebe, die anders nicht zu erreichen seien.

Das NHGRI nennt weitere Argumente, die zu den Prüffragen passen. Zur Betroffenenperspektive: Manche halten eine informierte Einwilligung bei Keimbahneingriffen für unmöglich, weil der Embryo und künftige Generationen betroffen sind. Dagegen wird eingewandt, dass Eltern schon viele Entscheidungen treffen, die ihre künftigen Kinder betreffen, etwa über PID mit IVF. Zum Missbrauchsrisiko: Manche Forscher und Ethiker befürchten eine schiefe Ebene. Jede Genomeditierung, auch zur Behandlung, könne den Weg zu Eingriffen ohne medizinischen Grund und zur Verbesserung gesunder Menschen öffnen (englisch „enhancement“). Andere meinen, Genomeditierung solle erlaubt sein, um Erbkrankheiten zu heilen, sobald sie sich als sicher und wirksam erwiesen hat; manche sehen darin sogar eine moralische Pflicht. Die Sorge vor Verbesserungen wollen sie durch Politik und Regeln lösen. Außerdem wird befürchtet, dass Länder die Genomeditierung zur Fortpflanzung unterschiedlich regeln.