ZK027 – CRISPR/Cas, der Phage-Be-Gone Gen-Kasper

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Anna Müllner
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@moepern

Vor 5 Jahre ging der Nobelpreis für Chemie an Wissenschaftler ging, die DNA-Reparatur erforschen. Nun bekommen ihn zwei Wissenschaftlerinnen, deren Entdeckung genau das Gegenteil macht: DNA zerschneiden. Im CRISPR/Cas-System ist die sogenannte “Gen-Schere” Cas9. Das Enzym schneidet DNA an einer bestimmten Stelle  mit Hilfe einer sehr genauen Positionsangabe. Damit schützen sich Bakterien vor einer Infektion mit bakterienspezifischen Viren (Bakteriophagen). Die “Positionsangabe” haben Bakterien in ihrem Genom im sogenannten CRISPR-Locus gespeichert. CRISPR steht für “Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats” und bezeichnet kurze DNA-Basen-Palindrome. Zwischen ihnen sind kurze, funktionslose Stücke der Phagen-DNA gespeichert. Diese Phagen-DNA-Stücke sind wie ein Phantombild, mit denen Cas9 Phagen-DNA als solche erkennt und spezifisch zerschneidet und unschädlich macht.

Die Entdeckung dieses Systems war nicht weniger als eine Revolution für die Gentechnik. Die bakterielle Immunabwehr lässt sich nämlich leicht mit schon vorhandenen gentechnischen Methoden aus Bakterien extrahieren und auf Pflanzen und Tiere (inklusive der Menschen) übertragen. Es ist damit nicht nur möglich, gezielt einzelne Gene auszuschalten, sondern auch kleinste Veränderungen einzubringen. Daraus ergeben sich neue Chancen für Patienten mit bisher unheilbaren genetische Erkrankungen, sowie Pflanzen und Tiere an veränderte Umweltbedingungen anzupassen oder andere Eigenschaften zu verändern.

Bis 2018 wurde die Methode auch hauptsächlich dafür verwendet. Ende des Jahres machte ein chinesischer Wissenschaftler Schlagzeilen: Er hatte 2 Embryonen ohne Wissen und Einwilligung der Eltern genetisch verändert und diese waren dann ausgetragen worden. Die Kinder wurden “CRISPR-Babys” und sind die ersten mit CRISPR/Cas veränderten Menschen. Mittlerweile soll wohl noch ein weiteres Kind dazugekommen sein. Genauere Informationen sind nicht zugänglich. Empfohlen wird die Anwendung der Methode beim Menschen (noch) nicht, da nicht abschließend geklärt ist, welche Begleitfolgen sie haben kann. 

Der Grund für die “späte” Verleihung des Nobelpreises war, dass es seit Entdeckung der Methode einen Patentstreit gibt. 

Die Methode CRISPR/Cas ist weder gut noch schlecht, sie ist nur eine Technik. Sie hat ein enormes Potential unsere Welt zu verbessern, Menschen zu heilen, das Klima zu schützen – aber nur, wenn wir sie gewissenhaft und mit höchsten wissenschaftlichen Standards anwenden. Wir brauchen nun Antworten auf die ethischen und sozialen Herausforderungen, die es immer schon gab, die CRISPR/Cas aber offensichtlich macht. Es wäre wichtig, dass eine aufgeklärte Bevölkerung der Debatte folgt und sich daran beteiligt. 

Fest steht, dass die Methode aus der molekularen Genetik nicht mehr wegzudenken ist.

In der Bio-Frage geht es darum, ob die durch das Crispr/Cas-System verursachten Veränderungen auch gentechnisch nachweisbar sind. 

 

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ZK016 – #35c3

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Anna Müllner
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@moepern

Auf der Podcast-Bühne des Chaos Communications Congresses standen Moepern und ich euch Rede und Antwort. Ich hatte zuvor einen Talk mit André Lampe und Katrin Leinweber über CRISPR/Cas gehalten. Weitere Infos zum Talk erhaltet ihr hier. Weiteres über CRISPR erfahrt ihr hier. Weiteres zu CRISPR erfahrt ihr zum Beispiel beim Deutschlandfunk und zu den CRISPR-Babys z.B. bei Kurzgesagt. Außerdem wurden wir zu Methadon gefragt. Dazu hatte ich schonmal was geschrieben. Weitere gute Artikel zum Thema findet ihr beim DLF, beim Ärzteblatt, bei der deutschen Shcmerzgesellschaft, der Arzneimittelkommission der deutschen Ärzteschaft, beim Science Media Center, beim deutschen Ärzteblatt, bei der deutschen Krebshilfe, bei der deutschen Krebsgesellschaft und bei der Bundesärztekammer. Bei Fragen zu einer Krebsbehandlung die euch oder eure Lieben betrifft, wendet euch am besten an den Krebsinformationsdienst und an die deutsche Krebshilfe.

Wir haben außerdem noch über unsere Idole in der Biologie, Junk-DNA und über die Zulassung von Arzneimitteln geredet.

Wir beantworten gerne eure Fragen. Schickt sie uns per Mail oder stellt sie hier in den Kommentaren.

ZK015 – #alwayscurious

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Anna Müllner
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@moepern
Heute geht es um Neugier. Dieser Beitrag ist Teil einer bezahlten Kooperation mit Merck. Als Technologie-und Wissenschaftsunternehmen stellt sich Merck seit 350 Jahren Fragen zur Neugier. Ihre seit 2016 laufende Neugier-Initiative beleuchtet unter dem Motto #alwayscurious die Neugier als treibende Kraft unseres Fortschritts und unserer Entwicklung. Weitere Informationen findet ihr auf der Merck-Webseite. Dazu habe ich bereits auf Scilogs einen Blogartikel geschrieben.

Claudia und ich sprechen heute unter anderem über: Big Data in der Biologie und Algorithmen, Personalisierte Medizin, Immun-Checkpointinhibitoren und gezielte Therapien gegen Krebs und andere Krankheiten, CRISPR/Cas, die Evolution im Labor, den Kampf der Wissenschaft gegen den Klimawandel – und natürlich was das alles mit Neugier zu tun hat.

In der Bio-Frage geht es um den Entdecker der DNA und Bilder von Rosalind Franklin.