Gentransfer
Früher konnten fremde Gene nur unspezifisch in das Erbgut eines anderen Organismus – beispielsweise in eine Pflanze – eingebracht werden. Später konnten Gentechniker dann mit künstlich hergestellten Enzymen, den sogenannten molekularen Scheren, direkt und sehr viel genauer in das Erbgut eingreifen. Diese lassen sich so bauen, dass sie an der gewünschten Stelle im Erbgut andocken und dort den DNA-Strang auseinanderschneiden.
Crispr-Cas Das Verfahren wurde im Jahr 2012 von Jennifer Doudna und Emmanuelle Charpentier erstmalig vorgestellt. Diese Form der technischen Erbgutbearbeitung wurde der Natur abgeschaut: Bakterien schützen sich mit diesem Mechanismus wie mit einer Art Immunsystem vor Attacken durch Viren. Wenn die Opfer den Angriff überlebt haben, bauen sie Teile des Virus-Erbguts in ihr eigenes Erbgut ein. Dieser Abschnitt mit der Information über den Virus wird Crispr genannt (englisch für Clustered regularly interspaced short palindromic repeats). Im Zuge der Abwehr werden auch Eiweißmoleküle – mit Cas abgekürzt – produziert. Diese heften sich an „ihre“ Viren und markieren sie so als Eindringlinge, die anschließend zerstört werden.
Errungenschaft Mit Crispr-Cas lassen sich nun zielgenau Gene entfernen, austauschen oder einfügen – wobei die direkte Umgebung des Gens auf dem DNA-Strang unbeeinflusst bleibt. Der neuen Genschere schlug zunächst die gleiche Skepsis entgegen wie vielen anderen Errungenschaften der Genforschung. Zugleich hatte die bisherige Gentechnik Hoffnungen geweckt, die nicht erfüllt wurden. Jetzt ist es offenbar anders: Crispr-Cas ist effektiv, kostengünstig und einfach anzuwenden.
Projekte
Mücken, die mit Hilfe von Crispr-Cas gentechnisch verändert wurden, könnten dafür sorgen, dass der Überträger der Malaria ausgerottet wird. Agrarbiologen wollen durch Genveränderungen Pflanzen besser an Dürre und andere Umweltbedingungen anpassen. Forscher entwickeln Hefen mit High-Tech-Genomen, die Arzneimittel produzieren können.