Gen-Scheren ändern deutlich mehr als sie sollen

Gen-Scheren wie Crispr/Cas schneiden in das Erbgut und rufen dabei gewollte Änderungen hervor. Gleichzeitig treten in unmittelbarere Nähe des Eingriffs aber auch zahlreiche unerwünschte Veränderungen auf. Diese haben US-Wissenschaftler jetzt mit einem neu entwickelten Screening nachgewiesen.

Die Forscher um Eric Kmiec von der Universität des US-Bundesstaates Delaware sind überzeugte Gentechniker und arbeiten daran, menschliche Erbkrankheiten mit Hilfe von neuen gentechnischen Verfahren zu heilen. Dabei entwickelten sie ein neues Screening-Verfahren, um unerwünschte Effekte ihrer Eingriffe schneller feststellen zu können. „Das Screening zeigt, dass es viel mehr unbeabsichtigte Veränderungen der DNA um die Stelle einer CRISPR-Reparatur herum geben kann, als bisher angenommen wurde“, sagte Kmiec bei der Vorstellung der Ergebnisse. Diese Veränderungen im Erbgut müssten besser verstanden werden, „damit wir, wenn wir ein Problem korrigieren, nicht ein neues schaffen“, ergänzte Mit-Autor Brett Sansbury.

Im Nature – Fachjournal Communications Biology stellten die Wissenschaftler ihr Screening-System genauer vor. Es könne in 48 Stunden die gewollten und die nicht erwünschten Ergebnisse des Crispr-Eingriffs identifizieren. Normalerweise erfordere dies bis zu zwei Monate kostspieliger und komplizierter DNA-Analyse, wobei mit den gängigen Methoden nicht alle Änderungen ermittelt würden. Kmiec wies darauf hin, dass es sich bei den Veränderungen um On-Target-Effekte in direkter Nähe des gentechnischen Eingriffs handele. So genannte Off-Target-Effekte, die an weiter entfernten Stellen des Erbguts auftreten können, erfasst dieses Screening nicht. Auch für Pflanzen dürfte es vermutlich nicht geeignet sein, da es „mit Extrakten aus menschlichen Zellen“ arbeitet. Dennoch ist es wahrscheinlich, dass solche unerwünschten Veränderungen auch bei Pflanzen auftreten, die mit Crispr/Cas verändert werden.

Claire Robinson von der gentechnikkritischen Organisation GMWatch sieht sich durch die Ergebnisse der Studie in ihren Warnungen vor unerwünschten Veränderungen durch Crispr bestätigt. Sie warnt davor zu glauben, das neue Screening könne dieses Problem lösen: „Wie gut Wissenschaftler auch immer darin werden mögen, unbeabsichtigte Effekte von Gen-Editier-Werkzeugen zu erkennen: Sie werden niemals in der Lage sein, diese Effekte zu verhindern.“