Interview mit Dr. Matthias Braun, Vorsitzender der Deutschen Industrievereinigung Biotechnologie (DIB)

Die Chancen von Genome Editing nutzen

Zurzeit findet eine Revolution in der Biotechnologie statt: Mit Genome Editing eröffnen sich neue Möglichkeiten, in Forschung und Entwicklung von Arzneimitteln, Pflanzensorten oder Produktionsverfahren. Einzelne DNA-Bausteine lassen sich so präzise wie noch nie bearbeiten. Matthias Braun, Vorsitzender der Deutschen Industrievereinigung Biotechnologie (DIB), plädiert für eine aufgeschlossene Haltung zu den neuen Methoden.

Große Chancen: Die Genom-Editierung. Sie ist einfach durchzuführen, schnell und präzise wie noch nie. © ibreakstock - Fotolia.com
Große Chancen: Die Genom-Editierung. Sie ist einfach durchzuführen, schnell und präzise wie noch nie. © ibreakstock - Fotolia.com

Dr. Matthias Braun, Vorsitzender der Deutschen Industrievereinigung Biotechnologie (DIB), zum Thema Genome Editing: „Ich plädiere dafür, dass wir in Europa differenziert bewerten und das Vorsorge- und Innovationsprinzip dabei berücksichtigen.
Dr. Matthias Braun, Vorsitzender der Deutschen Industrievereinigung Biotechnologie (DIB), zum Thema Genome Editing: „Ich plädiere dafür, dass wir in Europa differenziert bewerten und das Vorsorge- und Innovationsprinzip dabei berücksichtigen." - Foto: © Sanofi-Aventis Detuschland GmbH

VCI: Genome Editing ist in aller Munde. Was genau versteht man eigentlich darunter?

Unter dem Begriff Genome Editing werden eine Reihe molekularbiologischer Methoden zusammengefasst, die aus der Natur stammen. Dazu gehören beispielsweise: Zinkfinger-Nukleasen (ZNF), TALEN oder das momentan bekannteste Verfahren: CRISPR-Cas9. Mit ihrer Hilfe kann man so präzise wie noch nie zielgerichtet das Erbmaterial von Mikroorganismen, menschlichen Zellen, Pflanzen, Tieren und Insekten bearbeiten. Im Prinzip ist das mit einem mikrochirurgischen Eingriff vergleichbar, bei dem Gene an- oder ausgeschaltet, repariert, eingefügt oder entfernt werden können. Man könnte auch vereinfacht von „Genchirurgie“ sprechen.

Welche Vorteile versprechen diese Methoden?

Genome Editing ist einfach durchzuführen, schnell und vor allem erheblich genauer als bisherige Methoden, einschließlich gentechnischer Verfahren. Neu ist die „Genchirurgie“ nicht. ZNF und TALEN werden schon länger in Forschung und Entwicklung angewendet. Der jüngste Neuzugang, CRISPR-Cas 9, ist allerdings ein Quantensprung an Präzision und Wirtschaftlichkeit. CRISPR hilft in der medizinischen Forschung, vor allem Genfunktionen schnell und kostengünstig in Zellkulturen oder auch im Organismus zu bestimmen. Es genügt nicht zu wissen, wo sich welche Gene im Genom befinden. Man muss auch wissen, was Gene tun oder nicht tun, welche Rolle sie beispielsweise bei Krankheiten spielen, wie und ob sie mit weiteren Elementen der DNA verbunden sind und was das bedeutet. Genome Editing kann also helfen, durch Ein- und Ausschalten von einem oder mehreren Genen in einem Genom deren Funktionen, Wechselwirkungen und Effekte auf phänotypische Ausprägungen zu entschlüsseln.

In welchen Bereichen werden diese Werkzeuge genutzt?

Besonders in der Medizin. Man kennt heute rund 30.000 Krankheiten – aber nur für rund ein Drittel gibt es wirksame Therapien. Zusammen mit den Einsichten, die wir mit der Sequenzierung von Erbsubstanz gewinnen, eröffnet Genome Editing außerordentliche Möglichkeiten, um Krankheiten zu entschlüsseln, die Vorbeugung, Behandlung und Heilung entscheidend zu verbessern oder sie überhaupt erst möglich zu machen. Beispielsweise bei der somatischen Gentherapie: Ein Gen, das defekt ist und zur Krankheit führt, wird repariert oder durch ein intaktes Gen ersetzt. Geforscht wird unter anderem an der Therapie von Blutgerinnungsstörung Hämophilie A, HIV, Immundefekten, Leukämie, Muskelschwund-Erkrankungen und Sichelzellanämie. Weitere Einsatzgebiete sind die Krebs- und Infektionsforschung oder Autoimmunerkrankungen. Aber auch das selektive Ausschalten krankheitsverursachender beziehungsweise antibiotikaresistenter Keime unter Erhalt von nützlichen Mikroben beim Menschen und bei Tieren gehört dazu.

Wie kann die industrielle Biotechnologie davon profitieren?

Die Stoffwechselvorgänge von Produktionsorganismen wie Bakterien können mit diesen Werkzeugen gezielt verbessert werden. Ein Beispiel: Hefe mit erhöhter Ausbeute von Mevalonat. Das ist eine Schlüsselsubstanz für die Synthese von Krebsmedikamenten, Nahrungsergänzungsstoffen und Anti-Malariamitteln. Weitere Beispiele sind die Steigerung der Herstellung von Cellulasen durch einen Pilz für die Produktion von Biotreibstoff. Wir können aber auch Biosynthesewege beeinflussen und so die Ausbeute von Stoffwechselprodukten bei der Bakteriengattung Streptomyces für die industrielle Produktion von Antibiotika erhöhen und gleichzeitig die Zahl unerwünschter Begleitsubstanzen verringern.

Großes Potenzial sehe ich auch in der Pflanzenzüchtung; zum Beispiel die Züchtung einer bakterienresistenten Reispflanze, eines mehltauresistenten Weizens, einer allergenfreien Erdnuss oder eines Mais, der eine besonders wertvolle Form der Stärke für die Bioökonomie produziert.

In Europa läuft gerade eine intensive Debatte darüber, wie der Gesetzgeber die neuen Züchtungsmethoden bei Pflanzen bewerten soll: Gentechnik ja oder nein. Verpassen wir nicht wieder Chancen?

Ich bin überzeugt davon, dass die rechtliche Einordnung aller Methoden im Rahmen des geltenden EU-Gentechnikrechts und der nationalen Umsetzungen erfolgen kann. Kurz gesagt: Organismen fallen dann unter das Gentechnikrecht, wenn artfremde DNA eingebaut wird. Und sie fallen nicht darunter, wenn das Endprodukt keine artfremde DNA enthält.

Es kommt doch vor allem darauf an, dass wir die Chancen und Risiken dieser vielversprechenden Methoden nicht pauschal bewerten, sondern unsere Einschätzung auf Fakten beruht.

Und blicken wir über unsere Landesgrenzen hinweg, dann sehen wir, wie andere Nationen handeln: Dort steht vor allem der Nutzen für die Medizin, die Herstellung biobasierter Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen und für die Landwirtschaft im Vordergrund. Ich plädiere also dafür, dass wir in Europa differenziert bewerten und das Vorsorge- und Innovationsprinzip dabei berücksichtigen. Damit halten wir uns alle Zukunftsperspektiven offen, stärken unsere Wettbewerbsfähigkeit und den Innovationsstandort Deutschland.

In der Diskussion werden häufig auch ethische Aspekte berührt. Stichwort Keimbahntherapie.

Unsere Haltung ist eindeutig: Die gentherapeutische Veränderung der menschlichen Keimbahn halten wir aus ethischen Gründen für nicht vertretbar.

Und wie stehen Sie zu möglichen Risiken von Genome Editing? Zum Beispiel unbeabsichtigte Veränderungen im Erbgut?

Die Life-Science-Industrie in Deutschland setzt alles Notwendige daran, damit der Umgang mit dieser modernen Technologie verantwortungsvoll geschieht und für Mensch und Umwelt sicher ist. Uns ist es besonders wichtig, ethische Fragen und Fragen zu Risiken gemeinsam mit Politik und Gesellschaft anzugehen. Dafür gibt es eine Blaupause: Der NanoDialog der Bundesregierung hat erheblich dazu beigetragen, die Chancen und Risiken der Nanotechnologie offen und fair zu beleuchten und damit einen verantwortungsvollen Umgang mit Nanomaterialien zu unterstützen. Dies sollten wir mit Genome Editing ebenfalls tun. In Anlehnung an den NanoDialog sollten wir die Genom-Editierung in einem BioDialog der Bundesregierung vorurteilsfrei diskutieren.


So geht Genome Editing

Genome Editing heißt übersetzt: Bearbeitung der Erbinformation. Darunter fallen verschiedene molekularbiologische Methoden wie Zinkfinger-Nukleasen, TALEN oder CRISP-Cas9. Ihr Prinzip ist immer gleich: Es gibt eine Schere (ein Protein) und einen Lotsen. Der Lotse bringt die Schere an die Stelle in der DNA, die man verändern möchte. Und die Schere schneidet dann genau an dieser Stelle. Jetzt können Gene exakt ein- oder ausgeschaltet, eingefügt, entfernt, ausgetauscht oder repariert werden. Danach werden die durchtrennten DNA-Stränge mit Hilfe des zelleigenen Reparatursystems zusammengeführt.


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