Ernüchterung: CRISPR/Cas9 verursacht viele Mutationen

Eine britische Studie zeigt, dass die vielgepriesene Genschere doch nicht so gut funktioniert wie bisher angenommen. Bei Versuchen mit Zellen von Mäusen und Menschen kam es zu zahlreichen ungewollten Mutationen.

Die molekularbiologische Genschere CRISPR/Cas9 verursacht regelmäßig ungewollte Mutationen. Das geschieht auch in Bereichen des Erbgutes, die weit entfernt von den Stellen liegen, die Mediziner eigentlich mit dem neuartigen Werkzeug behandeln wollen.

Wissenschaft | 20.12.2017

Dies ist das ernüchternde Ergebnis einer Studie der Molekularbiologen Michael Kosicki, Kärt Tomberg und Allan Bradley vom Wellcome Sanger Institute im britischen Hinxton. Die Studie wurde am 16. Juli in der Fachzeitschrift "Nature Biotechnology" veröffentlicht. 

Jetzt live
04:22 Min.
Projekt Zukunft | 28.08.2016

Die Entdeckerin der Gen-Schere

Hoffnungsträger für Medizin und Biologie

Für Mediziner und Molekularbiologen gilt die Genschere seit ihrer Entdeckung durch Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna im Jahr 2011 als entscheidender wissenschaftlicher Durchbruch.

Durch hochpräzise Eingriffe in das Erbgut ließen sich Generkrankungen korrigieren, wie etwa die Sichelzellen-Anämie, hoffen die Mediziner.

Auch im Bereich der Pflanzenzucht und zahlreichen anderen molekularbiologischen Forschungsbereichen läßt sich die Genschere theoretisch einsetzen. Doch so einfach ist es in der Praxis wohl nicht.

Nicht das gesamte Genom im Blick

Die Autoren schreiben, dass Mediziner sich in ihrer Forschung bisher vor allem auf Bereiche der DNA Sequenz konzentriert hätten, die "in der unmittelbaren Umgebung des Zielbereichs oder an den distalen [angrenzenden] Bereichen der Zielsequenzen" liegen.

Eine Mikroinjektion von Zebrafisch-Embryonen: Bei Mäuse- und Menschenzellen wurden jetzt ungewollte Mutationen nachgewiesen.

Dies habe zu der Annahme geführt, dass die Genschere einigermaßen spezifisch wirke. Doch nun führten die Forscher ein sogenanntes "Langstrecken PCR" durch. Sie nutzen die Technik der Polymerase Kettenreaktion (PCR), mit der üblicherweise Genabschnitte vervielfältigt und dann einzelne Gene analysiert werden, um größere Bereiche des Genoms nach dem Einsatz der Genschere zu betrachten.

Dabei kam heraus, dass der Einsatz von CRISPR/Cas9 auch zu Auslöschungen und Schäden führt, die sehr weit entfernt von der Zielregion lagen. 

Neue Krankheiten als Folge?

Diese Schädigungen könnten, so schreiben die Forscher, "pathogenetische Folgen" haben, also wiederum neue Erbkrankheiten verursachen.

Die Forscher nutzten für ihre Versuche Vorläuferzellen aus dem Blut sowie embryonale Stammzellen von Mäusen und eine bereits differenzierte Zellinie vom Menschen.

Mediziner, die CRISPR/Cas9 einsetzen wollen, sollten auf jeden Fall besonders vorsichtig vorgehen, warnen die Autoren der Studie. Weitere Forschung sei nötig und die möglichen Nebenwirkungen seien nicht zu unterschätzen.

Mehr zum Thema