71Stadtglanz Sommer 22  forSchung  cRISPR ReVolUtIon in Folge konnten wir in den letzten 10 Jahren den zeitaufwand zum Ausschalten von genen zu Forschungszwecken von mehreren Jahren auf wenige wochen reduzieren zudem ergab sich daraus eine Vielzahl neuer Ansätze wie z b die gezielte untersuchung von krankheit sassoziierten patienten mutationen die syn thetische herstellung der guide rnAs erlaubt den fast beliebigen zuschnitt auf alle bereiche des genoms und all das funktioniert in iso lierten zellkulturen ganz ohne tierversuche oder langwierige züchtungen die Zukunft von grundlagenforschung bis zu medizinischer diagnostik und therapie crispr cas9 ermöglicht eine Vielzahl medizi nisch relevanter Anwendungen von denen viele bereits in verschiedenen phasen klinischer studien stecken daraus abgeleitete genthera pien sind am ehesten vorstellbar für die repa ratur von gendefekten in leicht entnehmbaren und wieder rückführbaren zellen wie des blutes eine heilung für z b die sichelzel lanämie ausgelöst durch eine einzige mutation im sauerstofftransporter unserer roten blut körperchen befindet sich bei crispr thera peutics mit emmanuelle charpentier als mit gründerin der Firma bereits in der klinischen phase www crisprtx com laufende pro gramme beschäftigen sich zudem mit der Cas Enzym Genom Erbgut CRISPR Cas9 Komplex erkennt und zerschneidet Erbgut welches vom guide erkannt wird Genschere Erbgut mit Doppelstrang bruch Erbgut mit Mutationen Reparaturmechanismus mit Fehlerquote 1 Jinek et al 2012 doi 10 1126 science 1225829 2 Jiao Beisel 2022 doi 10 1007 978 1 0716 2421 0 13 3 https mindjazz pictures de filme human nature 4 https www zdf de dokumentation terra x videos lesch und co gott spielen dank crisps teil eins 100 html 5 https www zdf de dokumentation terra x videos lesch und co gott spielen dank crispr teil zwei 100 html genomeditierung warum crisPr cas9 bei uns im labor so wichtig ist cas9 kann also auch in nicht bakteriellen zellen z b in menschlichen zellen erbgut schneiden wenn man es mit modernen methoden dort einbringt dabei ruft es zelluläre reparaturme chanismen auf den plan die versuchen diese brüche auszubessern beim Verbinden der getrennten stücke kommt es zu Fehlern wodurch das gen beschädigt und die Überset zung in das jeweilige genprodukt also ein pro tein verhindert wird man kann durch Verwen dung von cas9 und synthetisch hergestellten guide rnAs die nach dem Vorbild der bakteri ellen crispr sequenzen entworfen sind gezielt genabschnitte in jeder beliebigen zelle unleserlich machen oder verändern und dann die Auswirkungen auf bestimmte prozesse des lebens studieren siehe Abbildung gezielten bekämpfung von tumoren durch genomeditierte immunzellen oder der behandlung von typ i diabetes Auch die gezielte entfernung chronischer Viren die Krebs auslösen ist vorstellbar in jüngerer Vergangenheit gab es zudem durch brüche bei der Anwendung der methode in der diagnostik und das lieferte unter anderem ein besonders empfindliches mess verfahren zum nachweis von Krankheitserregern oder tumor zellen2 diese methoden werden uns immer mehr in der Anwendung begegnen Auch in der pflanzenforschung und lebensmittelindustrie ermöglicht die technologie die erzeu gung neuer Varianten bei gleichzeitigem Verzicht auf umstrit tene Antibiotikaresistenz gene eine weitere entwicklung ist der gene drive welcher als egoistische Version das ursprüngliche wildtyp gen schnell aus ganzen tierpopulati onen verdrängen kann dies kann z b moskitos am Übertragen des malariaerregers hindern insektizide würden obsolet auch wenn der Einsatz in freier Wildbahn dem Risiko eines klaren eingriffs in die natur gegenüberzustellen ist ethische aspekte und regularien gentechnik ist in deutschland und der eu streng reguliert Als wichtigste Leitlinie ist das Verbot des Eingriffs in die mensch liche Keimbahn zu nennen was ausschließt dass genetische Veränderungen weitervererbt werden können darüber herrscht uneingeschränkte einigkeit besprochene therapiean sätze zielen daher ausschließlich auf die heilung von individuen mit spezifischen genetisch bedingten Krankheiten oder infek tionen Als Vertiefung empfehlen wir den von der Agentur mindjazz pictures veröffentlichten dokumentarfilm human nature die crispr revolution3 sowie erklärvideos z b aus den mediatheken der öffentlich rechtlichen sender4 5 PRof DR KLEMEnS RoTTnER unD PRof DR ThERESiA STRADAL foR SchEn AM hELMhoLTZ ZEnTRuM füR infEKTionSfoRSchung unD Tu bRAunSchWEig

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