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Planet Erbgut

Das Buch des Lebens liegt aufgeschlagen vor uns!" Hollywood hätte es kaum besser machen können: Pünktlich zum Jahrtausendwechsel verkündete der Gen-Forscher Craig Venter die Entschlüsselung des menschlichen Genoms (Erbgut). Die deutsche Presse zog sogar eine Parallele zur Reise des ersten Menschen auf den Mond. Tatsächlich handelte es sich sowohl bei der Mondlandung als auch bei der Genomentschlüsselung um riesige Forschungsprojekte, bei denen es nicht nur um wissenschaftliche Erkenntnisse, sondern auch um das Ansehen der beteiligten Staaten ging.

Man könnte den Vergleich aber auch auf andere Weise ziehen: Der deutsche Molekularbiologe Jens Reich beispielsweise merkte in der "Zeit" vom 15. Februar 2001 an, dass Weltraum- und Genomforschung zahlreiche Hoffnungen und Ängste geschürt hätten. Gleichzeitig würde die Bedeutung dieser Ereignisse für den Alltag der Menschen aber überschätzt.

Die Gene in den Köpfen

Bahnbrechende Therapien gegen unheilbare Krankheiten hat die Genforschung seit ihren Anfängen in den achtziger Jahren noch nicht gefunden. Eine der wenigen Neuerungen ist das Brustkrebsmittel Herceptin, das bei einer seltenen, aber besonders aggressiven Form von Brustkrebs die Metastasenbildung verzögern kann. Das Zusammenspiel von Gesundheit, Genen und Zellen ist doch weitaus komplizierter als gedacht. Die Genforschung und insbesondere die Gendiagnostik, also die Untersuchung der Gene, haben allerdings die medizinische Forschungslandschaft verändert. Die Biotechnologie ist mittlerweile ein zentraler Bereich der staatlichen Forschungsförderung. Und die Forschung an Genen hat auch einiges in den Köpfen der Menschen bewegt: Sie hat die Vorstellungen von Gesundheit und Krankheit verändert und zu neuen Diskussionen über die Grenzen des Möglichen und Machbaren geführt.

Das Gen ist eigentlich nur ein Modell, also eine Krücke, mit der Wissenschaftler Theorien ausarbeiten: Der Begriff bezeichnet bestimmte Abschnitte auf der Erbsubstanz von Organismen, der so genannten DNA (englische Abkürzung für Desoxyribonukleinsäure). Auf diesen befinden sich Informationen für die Herstellung von Eiweißen (Proteinen). In verschiedenen Zellen und zu verschiedenen Zeiten kann der gleiche DNA-Abschnitt aber unterschiedliche Funktionen haben. Dieses Zusammenspiel verschiedener Gene mit der Zelle, dem Organismus und der Umwelt wird bisher kaum verstanden. Ein weiteres Rätsel für die Wissenschaft: Nach neuesten Schätzungen verfügt der Mensch nur über rund 20.000 Gene — das sind nicht einmal doppelt so viele und größtenteils dieselben wie bei einer Fliege. Für den amerikanischen Genetiker Richard Strohman ist dies ein Grund, die Entschlüsselung des Genoms nicht überzubewerten: "Eine Gen-Karte ist nur eine Karte und mehr nicht!" Schließlich könne man die Welt auch nicht allein durch das Lesen einer Enzyklopädie verstehen.

Schon die Menschen der Antike versuchten, die Eigenschaften von Bakterien und anderen Lebewesen für sich zu nutzen. Ein Beispiel für ein historisches Verfahren der Biotechnologie ist die Hefe-Gärung: Vor 6 000 Jahren entdeckten sumerische Frauen, dass nasses Brot anfängt zu gären. Die Sumererinnen lernten die berauschende Wirkung des Breis schnell zu schätzen und gezielt einzusetzen — damit war die Brauereitechnik geboren, ein noch heute in etwas anderer Form angewandtes Verfahren der Biotechnologie.

Bei der Gentechnik hingegen handelt es sich um Verfahren, die erst in den letzten zwanzig Jahren verstärkt zur Anwendung gekommen sind. In der Gentechnik wird die Erbinformation von Organismen durch den Menschen isoliert, analysiert oder verändert. Dabei werden fast immer biologische Artgrenzen überschritten, indem die Erbsubstanzen verschiedener Spezies "zusammengesetzt" werden. Beispielsweise bauen Wissenschaftler seit den achtziger Jahren menschliche Gene in Bakterien ein, damit diese menschliche Eiweiße wie Insulin oder das Wachstumshormon HGH herstellen. Übrigens wird zumindest im Ausland inzwischen auch Bierhefe zum Teil mit Hilfe gentechnisch veränderter Bakterien produziert.

Zufall oder Planung?

Im Unterschied zur Hefegärung, die sich die Sumerer für ihr Feierabendbier zu Nutze machten, kommen viele der durch die Gentechnik ausgelösten Prozesse in der Natur nicht vor. Dennoch bleiben die gentechnischen Verfahren und Produkte zu einem großen Teil dem Zufall überlassen: In der Praxis ist das Zusammenspiel der Gene nämlich sehr viel komplexer als in der Theorie. Bei Eingriffen in die Erbsubstanz kommt es daher fast immer auch zu unerwünschten und unerwarteten Effekten: Mit Frostschutz-Genen ausgestattete Fische wiesen ein beschleunigtes Wachstum auf, gentechnisch veränderte Mäuse litten an schwerwiegenden Veränderungen der Organe.

Bei der Entwicklung gentechnischer Verfahren stellt sich außerdem das Problem der unbeabsichtigten "Freisetzung": Gentechnisch veränderte Mikroorganismen könnten aus dem Labor in die Natur gelangen und hier möglicherweise unbemerkt Schaden anrichten.

Genforscher gehen davon aus, dass die Ursachen von Krankheiten zumindest teilweise in unseren Genen liegen. Deshalb meinen sie, diese Krankheiten durch Eingriffe in die Gene therapieren oder verhindern zu können (mehr dazu im Kapitel "Gentests"). In der Praxis stößt dieser Ansatz aber immer wieder an seine Grenzen, dazu Eric Neumann, Vizepräsident der US-amerikanischen Firma Bioinformatics: Wir haben ein sehr begrenztes Verständnis davon, was in einer Zelle abläuft. Man kann das ganze Genom kennen und doch weniger als ein Prozent von dem verstehen, was in einer Zelle passiert.

Gentherapie

Die Gentherapie beruht vereinfacht gesagt auf der Idee, "defekte" Gene zu blockieren oder durch "intakte" Gene zu ersetzen. Neue Ansätze versuchen, Gene in Körperzellen einzubringen, die dann die Herstellung therapeutischer Wirkstoffe auslösen. Keiner der bisherigen Versuche an ausgewählten Testpersonen war bisher erfolgreich genug, um an größeren Patientengruppen getestet, geschweige denn, als Therapie angeboten werden zu können. In Frankreich erkrankten vier von elf Kindern, die wegen einer erblichen Immunschwäche mit einer Gentherapie behandelt worden waren, an Blutkrebs.

Klonen

Klonschaf Dolly ist ein bekanntes Beispiel für das reproduktive Klonen. Dabei soll eine genetische Kopie des geklonten Tiers entstehen. Ziel ist es, in Zukunft Lebewesen mit ganz bestimmten Eigenschaften herstellen zu können. In der Praxis misslingen mehrere hundert Versuche, bevor ein geklontes Säugetier geboren wird. Viele Tiere sterben bei diesen Experimenten, die Überlebenden haben fast immer schwere gesundheitliche Schäden. Der medizinische Nutzen des therapeutischen Klonens soll — so wird in den Medien häufig suggeriert — zukünftig in der Herstellung von maßgeschneidertem Ersatzgewebe liegen. Bisher ist nicht abzusehen, ob dies jemals gelingen wird. Aber selbst wenn, dann würde ein ethisches Problem entstehen, denn viele Frauen müssten sich gesundheitlich belastenden Hormonbehandlungen unterziehen, um die nötigen Eizellen zu produzieren. Und: Durch das Klonen werden Embryonen hergestellt und dann verbraucht.

• "Warum Gentherapie ablehnen, wenn man nichts darüber weiß?"
• "Bin ich nicht mehr als die Summe meiner Gene?"
• "Wer legt die Wertmaßstäbe fest, nach denen Menschen gentechnisch verbessert werden sollen?"
• " Was wollen wir, wenn alles möglich ist?"

Dies ist nur ein Teil der vielen "1000 Fragen", die im Rahmen des im Jahr 2002 von der Aktion Mensch initiierten gleichnamigen Projekts gestellt wurden.

Für viele Fragen gibt es meistens mehrere Antworten. So lehnen die meisten Menschen in Deutschland die Anwendung gentechnischer Verfahren in der Landwirtschaft und in der Lebensmittelprodukion ab (Grüne Gentechnik). Doch bezüglich des Nutzens der Gentechnik in der Medizin (Rote Gentechnik) sind sie oft gespalten. Politische und religiöse Orientierung, persönliche Erfahrungen und Vorwissen spielen eine Rolle, wenn es um die Frage geht: Bringt die Gentechnik mehr Gesundheit und Lebensqualität? Oder handelt es sich um einen Irrweg, der den Menschen auf die Gene reduziert?