35C3 - Genom-Editierung mit CRISPR/Cas

35c3 Vorspannmusik

Herald-Angel: Genforschung ist unser
nächstes Thema und Genforschung ist ja

seit dem Bekanntwerden der Forschungen von
einem chinesischen Forscher Jiankui He -

das war in den letzten Wochen in der
Presse - eine neue Dimension kann man

schon sagen vorgestoßen. Das erste mal was
passiert, was vorher ethisch so ein

bisschen kritisch zu betrachten ist, was
immer noch kritisch ist. Und diese Gen-

Schere, die da benutzt wurde nennt sich
CRISPR/Cas9 und es scheint scheinbar

leicht mittlerweile mit solchen Sachen
sich auseinanderzusetzen, sowas zu

benutzen. Wir werden heute vielleicht mal
hören, was kann dieses CRISPR, was macht

denn CRISPR und was für Auswirkungen hat
das auf unsere Zukunft. Wie gefährlich ist

sowas und was für Nutzen kann man daraus
ziehen. Auf all diese Fragen geben die

drei hier heute uns eine Antwort. Die 3
das ist: André Lampe, das ist - jetzt muss

ich schnell mal nachschauen - KaLeiMai und
die Adora Belle und die drei werden uns

jetzt erzählen, was man mit CRISPR alles
machen kann und gibt ihnen nochmal ein

richtig richtig tollen Applaus und dann
sind wir gespannt.

Applaus

André Lampe: Ja, schönen guten Tag. Das

ist Katrin, das ist Anna, ich bin André
und wir wollen über Genom-Editierung mit

CRISPR/Cas sprechen: “Eine neue Hoffnung”
oder “Angriff der Klonkrieger”? Wer sich

jetzt fragt, was? Was war das nochmal mit
der Schere, die er erwähnt hat. Naja, es

war häufig in der Presse zu lesen: "Wann
ist eine Pflanze eine Gentechnik-

Pflanze?", "Das Sein steht über dem
Design" - die Geschichte mit den CRISPR-

Babys, "Der letzte Tabubruch der
Gentechnik?" gab es auch als Schlagzeile.

Aber auch: "Megatrend Gen-Schere: bis zu
290% mit CRISPR Therapeutics und co - so

geht es weiter" von Der Aktionär. Der
liebe Kollege Lars Fischer - Hallo Lars -

hat geschrieben "Der Kampf um die Genshere
fängt erst an" und da kommt das Wort

Patentanwalt drin vor. Aber was eigentlich
CRISPR/Cas genau tut und wie es

funktioniert, das wird uns jetzt Anna ganz
genau erklären.

Anna: Ich werd euch jetzt eine ganz ganz
kleine minikurze Einleitung zu DNA nochmal

geben um euch alle abzuholen. Die DNA, der
Code, der in unseren Zellen steckt und den

wir brauchen, den wir verändern können mit
CRISPR. Die DNA hat einen Mittler, die RNA.

Die haben ein Leseraster: Immer drei Basen
bilden eine Aminosäure. Das bedeutet, wenn

ich den Leserahmen ein bisschen ändere,
dann verschiebt sich natürlich verschieben

sich Dinge und Dinge ändern sich. Drei
Basen einer Aminosäure, viele Aminosäuren

ergeben ein Protein, ein Protein ist dann
wiederum das, was in unseren Zellen viele

Dinge tun kann und für die meisten Sachen,
die in der Zelle so passieren auch

verantwortlich ist, also viele Proteine.
Und wir sehen auch hier an dieser Codon-

Sonne - heißt das Ding - dass vier Basen
für 20 Aminosäuren codieren können. Und da

gibt es einige Überschneidungen und
manchmal kann die Anderung einer einzigen

Base zu einer komplett neuen Aminosäure
führen und damit eben auch zu einem

komplett anderen Protein. Was ist jetzt
dieses CRISPR? CRISPR ist ein bakterielles

Immunsystems. Das wurde entdeckt und
angewendet von Jennifer Doudna, Emmanuelle

Charpentier und Feng Zhang. Das sind die
Patenthalter auf jeden Fall und die haben

mit dem Haustier aller Biologen gespielt,
das E.coli Bakterium, das bei uns im Darm

wohnt und E.coli Bakterien können, wie wir
auch, krank werden. Die können von Phagen

angegriffen werden, das sind quasi Viren
für Bakterien, die dann ihre DNA

einschleusen und das arme E.coli krank
machen. Und die DNA im E.coli sorgt dann

dafür, dass das E.coli ganz viele neue
kleine Baby-Phagen produzieren muss. Und

das findet es nicht gut, denn daran stirbt
es normalerweise und die Phagen können

dann weiter andere E.coli infizieren. Was
macht jetzt CRISPR dabei? Wenn jetzt eine

Phage angreift und ihre DNA injiziert,
dann kann das E.coli diese DNA zerstückeln

und in der CRISPR Region abspeichern. Das
führt dann dazu, wenn erneut eine Phage

angreift, dass die DNA entdeckt wird von
den gespeicherten Sequenzen und mit dem

Cas-Protein, daher kommt das Cas aus
CRISPR/Cas, dann zerstört wird. Und so ist

das E.coli sicher vor dem Phagenangriff.
Wichtig dabei ist, dass Cas9 an einer

Sequenz schneidet, die NGG heißt, also
zwei Basen müssen G sein - Guanin - und

eine Base kann irgendeine Base sein. Die
kommt quasi überall im Genom vor. Jetzt

würde Cas dann aber quasi überall im Genom
schneiden. Damit es das nicht tut, braucht

es eine Guide-RNA aus 20 Basen mit einer
Erkennungssequenz, um spezifisch zu

schneiden. Wie kann man das dann anwenden?
Das hier ist eine Tierzelle und da haben

wir die DNA mit einer Cas behandelt und es
entsteht ein sogenannter DNA Bruch, das

heißt die DNA geht kaputt. Und da machen
wir uns jetzt die Reparaturmechanismen der

Zelle zu zunutze. Das passiert nämlich
häufiger mal in der Zelle, dass die DNA

mal kaputt geht und dieser Bruch wird
registriert und dann kann er entweder mit

einer Klebermethode einfach wieder
zusammengepappt werden, aber da gehen

manchmal so ein paar Basen flöten, oder es
können einfach ein paar Basen wieder neu

dazwischen geraten. Das kommt dann zu
sogenannten "insertions and deletions",

also "indels", die zu einer Verschiebung
des Leserasters führen und damit das Gen

zerstören können. Die andere Methode ist,
dass sich die DNA zur Reparatur eine

Vorlage sucht und wir Biologen können
diese Vorlage natürlich mittels einem

kleinen Stück DNA auch einfach mitliefern,
so designed, wie wir sie haben wollen und

dann einfügen lassen durch diesen anderen
Reparaturmechanismus. Was machen wir jetzt

damit im Labor in der Grundlagenforschung?
Wir können dafür sorgen, dass Zellen etwas

produzieren was sie vorher nicht
produziert haben. Wir können dafür sorgen,

dass sie nicht mehr produzieren. Wir
können dafür sorgen, dass sie etwas, was

sie produzieren ein bisschen anders bauen
und wir können dafür sorgen, dass

vielleicht auch strukturelle Elemente in
der DNA verändert werden können. Und das

alles durch ein Einfügen von Sequenzen
oder durch eine Verschiebung des

Leserasters. Das ist sehr wichtig für die
Grundlagenforschung, weil das bedeutet

eigentlich nur, dass wir irgendwas
verändern und dann gucken, was eigentlich

passiert.
Katrin: Danke Anna, für diese

grundlegenden Einführung in das Thema.
Bevor wir jetzt zu konkreteren

Anwendungsbeispielen kommen, möchte ich
nochmal kurz ein paar Technik-Vergleiche

ziehen, was sicherlich hier in dieser
Community das Prinzip dahinter ein

bisschen plastischer macht. Und zwar:
CRISPR/Cas als bakterielles Immunsystem

ist wirklich gut vergleichbar mit
Virenscannern. Cas9 ist das Protein, der

Virenscanner, der am Ende tatsächlich die
neu-reinkommende Viren-DNA zerstört und

die Signaturen, die er dabei benutzt sind
quasi diese Guide-RNAs. Was auch öfter mal

genannt wird, ist der Vergleich mit Suchen
und Ersetzen im Texteditor oder in Word

und Gen-Skalpell und Gen-Schere, habt ihr
ja auch vorhin in den Schlagzeilen

gesehen. Und die dabei mitschwingende
Konnotationen, dass das sehr präzise wäre

und ist stimmt auch, aber wir sollten im
Hinterkopf behalten, dass wir ja schon

in einem biochemischen System hier sind
und nicht in einem Binärsystem,

wo es nur eins oder null gibt.

Z.B. können sich RNA oder DNA
Moleküle, die nicht 100 Prozent

zusammenpassen trotzdem zusammen lagern
und deswegen kann auch Cas9 und die

anderen CRISPR-associated proteins
schneiden an Stellen auf die eigentlich

nicht gezielt wurde. Das heißt für die
technikaffinen Leute hier ist vielleicht

der Vergleich mit so einer nicht ganz
hundertprozentig eindeutigen RegEx

interessant. Und das bedeutet, dass
sogenannte off-target Effekts auftreten

und das sind im Prinzip Nebenwirkungen.
Und genau daran hängt auch im restlichen

Vortrag dann öfter mal die Diskussion über
Restrisiko dieser Technik oder

Nebenwirkungen beim Einsatz von
CRISPR/Cas. Und damit zurück zu Anna.

Anna: Um diesen off-target Effekt ein
bisschen zu verringern, hat man sich

natürlich auch ein bisschen was
ausgedacht. Wie gesagt hat Cas9 eine

gewisse Fehlertoleranz, allerdings
versucht man über Bioinformatik

Tools natürlich, Sequenzen zu finden, die
besonders eindeutig sind.

Genauso kann man aber eine
Nickase verwenden,

die ein bisschen anders schneidet,
die brauch nämlich zwei Guide-RNAs,

um die Sequenz zu finden, damit
braucht man 40 Basen und hat

dementsprechend wieder eine geringere
Wahrscheinlichkeit, dass da ein off-target

Effekt passiert. Es gibt unterschiedliche
Cas-Proteine, die unterschiedlich gut

schneiden und unterschiedlich spezifisch
schneiden. Und dann gibt es noch Anti-

CRISPR Proteine, die auch CRISPR wieder
deaktivieren können. Das ist jetzt erstmal

so was zu den Grundlagen, also CRISPR wird
die Grundlagenforschung erheblich

erleichtern. Es ist einfach günstig,
schnell und präzise. Jetzt kommen wir ein

bisschen zu CRISPR in der Medizin und da
ist natürlich die große Frage: Ist denn

eine Heilung von genetischen Krankheiten
möglich? Also rein theoretisch könnte man

sagen: Ja, wenn die Krankheit nur auf
einem Gen liegt. Und wenn häufig dieselbe

Mutation dort ist, dann kann man immer
wieder die gleiche Guide-RNA anwenden. So

Sachen wie Gendoping, wo man sagt wir
machen Leute größer schneller und so

weiter. Das liegt meistens auf sehr vielen
Genen und muss deswegen eben... ist

deswegen sehr sehr schwierig Hand zu haben
und dementsprechend würde man sagen, dass

das eher unpraktikabel ist. Die Frage ist
auch immer, wie kriegen wir CRISPR/Cas

denn in die Zelle rein. Die muss ja in die
Zelle, die muss ja zur DNA und dort

schneiden und umbauen. Und das einfachste
wird wahrscheinlich sein, Stammzellen aus

dem Körper zu gewinnen, dann extern zu
behandeln und wieder zurückzuführen. Man

kann aber natürlich auch Viren verwenden.
Aber das wird eine der größeren Hürden

sein. Klinische Studien gibt es bereits.
Das sind 20 erste Studien, momentan auf

clinicaltrials.gov gemeldet. Unter dem
Stichwort CRISPR ganz interessant,

darunter die Erschaffung von CAR-T-Zellen
gegen Krebs. Das sind Immunzellen, die aus

Patienten gewonnen werden und das macht
man heute schon bereits, die verändert man

derzeit etwas anders. Aber man könnte das
eben jetzt mit CRISPR probieren und das

könnte natürlich sehr viel günstiger und
vielleicht sogar noch besser

funktionieren. Andere Erkrankungen die da
jetzt kamen waren Beta-Thalassämie, eine

Anämie-Erkrankung und das Herausschneiden
von viralen Sequenzen von HPV, dem humanen

Papilloma-Virus. Dann habt ihr vielleicht
mitbekommen, gab es diese Pressemeldung:

eine Erbkrankheit mittels Genkorrektur
wurde anscheinend bereits geheilt. Wenn

man dann aber weiter gelesen hat,
kam dann auch raus, dass es sich

erstmal um Mausmodell gehandelt hat.

Da hat man die
Leberzellen behandelt. Diese Mäuse hatten

Phenylketonurie. Da ist ein Gen betroffen.
Das kann aber über 850 unterschiedliche

Mutationen haben, die zu Krankheiten
führen. Das bedeutet man hat jetzt erst

mal eine Mutation geheilt. Es würden aber
noch weitere bestehen. Nichtsdestotrotz

ist es natürlich interessant aber man
sollte eben immer auch kommunizieren in

welchem Modell man sich das erstmal
angeschaut hat. Ja und dann kommen wir zu

der ganz interessanten Thematik der
Keimbahn. Das bedeutet die Anwendung von

CRISPR im Embryo, im Spermium oder der
Eizelle. Und da ist natürlich, dass dann die

CRISPR Veränderungen in jeder Zelle des
daraus entstehenden Lebewesens zu finden

sein wird, auch wieder in den neuen
Keimzellen. Es wird dann auf die nächste

Generation und die folgenden Generationen
auch weiter übertragen. Das Potenzial ist

natürlich, dass dadurch Erbkrankheiten
schon in allen Zellen direkt genetisch

korrigiert werden und der Mensch dann
gesund auf die Welt kommt und die

Erfolgsquote in Embryonen scheint sogar
etwas höher zu sein als in normalen

Zellen. Man hat jetzt in einer Publikation
etwa 70 Prozent gefunden und dann stellt

sich die Frage jetzt, bevor wir zur Ethik
kommen ist das eigentlich sinnvoll, denn

wir müssen uns überlegen dass bei uns
jedes gehen doppelt vorhanden ist. Wenn

wir das weiter vererben vererben wir
zufällig eines und der andere Partner

vererbt ein anderes. Das bedeutet, es
können natürlich auch Embryonen entstehen

die gesund sind wenn wir ein gesundes Gen
haben. Und dann wäre es vielleicht weniger

kontrovers, Embryonen auszuselektieren,
denn nichts anderes macht man mit CRISPR

ja auch. Wenn man sie dann editiert hat
muss man die, wo die Editierung nicht

geklappt hat ja auch wieder aussortieren.
Aber man umgeht den Keimbahn-Eingriff. Die

ethischen Probleme sind eben wie gesagt
diese Entsorgung von den Embryonen. Und

bei CRISPR weiterhin die off-target-
effects und dass es eben schwierig ist von

einem Embryo für so eine medizinische
Behandlung eigentlich eine

Einverständniserklärung zu bekommen.
Dementsprechend hat man sich eigentlich

fast weltweit zu einem Moratorium zur
Keimbahn Therapie entschlossen allerdings

sind die noch unterschiedlich weltweit und
die UNESCO versucht gerade, einen

globalen Standard zu finden. Und dann war
es mir auch noch einmal kurz wichtig etwas

Bio Hacking zu sagen: Da gibt es jetzt
schon einige Leute die da in CRISPR eine

große Hoffnung setzen und da ist es
einfach wichtig: das Beste was passieren

kann ist, dass erstmal gar nichts passiert
mit dem CRISPR. Aber ihr könnt auch eine

allergische Reaktion bekommen auf
Inhaltsstoffe. Oder ihr könnt natürlich

auch irgendwelchen anderen Mist machen.
Dementsprechend würde ich da auf die

Grundsätze von einer anderen Community
verweisen: seid immer sicher, seid

vernünftig und macht es im Einverständnis.
Daher die kurze Zusammenfassung: in der

Medizin für manche Erkrankungen ist es
durchaus vorstellbar CRISPR anzuwenden. Im

Embryo ist es vielleicht gar nicht immer
nötig bei und bei Bio-Hackern wäre es

natürlich wichtig, sich auch einer Ethik
mal zu stellen. Und, so, jetzt gebe ich ab

an den André zu den CRISPR Babies.
André: Genau, wo wir gerade schon von

Ethik gesprochen haben: MIT Technology
Review hatte exklusiv: Chinesische

Wissenschaftler haben die ersten CRISPR-
Babies austragen lassen. WTF did he do.

He, das ist Dr. Jiankui He, den wir da
rechts sehen der hat anscheinend die

ersten CRISPR Babys austragen lassen, Lulu
und Nana. Das sind nicht die wirklichen

Namen, das sind die Namen unter denen sie
wissenschaftlich diskutiert werden. Und er

hat dabei eine Gen-Veränderung gemacht.,
nämlich im Gen CCR5, das hat er

deaktiviert. Das Gen CCR 5 ist für den
gleichnamigen Rezeptor CCR5 zuständig.

Dieser Rezeptor benutzt das HI-Virus um
eine Zelle zu infizieren. Die bindet

zunächst an eine andere Geschichte, die an
der Oberfläche von der Zelle ist und

benutzt dann den CCR5, um tatsächlich ihre
Information in die Zelle reinzubringen und

damit eine Infektion auszulösen. Sein
Vorgehen war amateurhaft, das sage nicht

ich, das sagen ganz ganz viele Kollegen.
Er hat bisher auch noch nichts

veröffentlicht, aber er war Ende November
auf einer Konferenz, wo er einen Vortrag

gehalten hat und da gibt es einen
interessanten Twitter Thread von einem

Wissenschaftler, wo andere
mit eingestiegen sind.

Die haben quasi jede Folie einzeln
kommentiert und genau auseinandergenommen.

Was ist jetzt an dem Vorgehen und an der
Methode eher so ein bisschen fragwürdig?

Da sind Sie zu diesem Schluss "amateurhaft"
gekommen. Und es gab Probleme mit der

Einverständniserklärung. Es ist wohl nicht
ganz klar, ob die Eltern - der Mann war

wohl HIV-positiv und sie haben sich für
eine Studie angemeldet aber es ist ein

bisschen umstritten
oder nicht ganz klar ersichtlich,

ob denen bewusst war,
dass sie sich für eine neue

Methode anmelden, die zum
ersten Mal überhaupt so ausprobiert

wurde. Aber es gab doch noch mehrere
Probleme. Das ist alles ein bisschen

komisch und die Experimente sind im
Geheimen abgelaufen. Aber er hat ganz

offensichtlich eine PR-Kampagne geplant.
Da würde ich jetzt erstmal pauschal sagen,

das ist mindestens fishy. Da ist noch viel
viel mehr, da gibt's eine tolle

Zusammenfassung, da werde ich auch gleich
nochmal einen Link zeigen. Aber was ich am

faszinierendsten an der ganzen Geschichte
finde ist, dass CCR5 ausschalten nicht

gleichbedeutend ist, mit immun gegen HIV.
Was man macht, wenn man CCR ausschaltet:

Man nimmt dem HIV-Virus ein mögliches
Einfallstor. Aber es gibt noch andere

Möglichkeiten für den HI-Virus, eine Zelle
zu infizieren. Mehr noch: Manche

Veränderung, also manches Abschalten von
CCR 5 führt dazu, dass man anfälliger ist

für ganz andere Krankheiten und es gibt
sogar zugelassene Medikamente, die quasi

einfach nur durch Einnehmen einer Pille,
CCR5 abschalten können. Also genau das tun

können, was er mit CRISPR CAS realisiert
hat. Abgesehen davon gibt es mehrere

Methoden, wenn man so eine künstliche
Befruchtung macht, dafür zu sorgen, dass

Embryonen nicht HIV positiv sind. Im
Prinzip war das mit Kanonen auf Spatzen

schießen. Man fragt sich: Warum? Weil es
so viele andere Möglichkeiten gegeben

hätte das zu tun. Wer davon mehr erfahren
möchte: Es gibt einen großartigen Artikel

von Ed Yang in "The Atlantic", der hat das
auseinandergenommen, alles was komisch ist

mit sehr sehr vielen Links daran und den
Twitter-Thread hab ich hier auch verlinkt,

das findet ihr nachher auch in den Slides
die wir alle zur Verfügung stellen. Also

nochmal kurz zusammengefasst: anscheinend
erste CRISPR-Babys ausgetragen. Die

Zielsetzung ist vollkommen seltsam und das
Vorgehen mindestens bemerkenswert. Katrin!

Katrin: Das war jetzt alles ganz schön
hart geworden, kommen wir doch zum total

entspanntem Thema von Gentechnik in der
Nahrungsmittelindustrie bzw. in der

wunderschönen Landwirtschaft. Die Hoffnung,
die hier besteht dass CRISPR CAS uns

helfen kann, schneller, billiger und vor
allem auch dezentraler, weil die Methode

eben so einfach ist, Sorten zu erstellen
die auf irgendeine Art und Weise irgendwie

idealer sind für uns. Und wie das genau
funktioniert, oder die Wertschöpfungskette

quasi, gucken wir uns jetzt mal an. Der
Dreh- und Angelpunkt dieser Hoffnung ist

dass wir immer besser verstehen und eine
immer größere Wissensbasis aufbauen

darüber, welche Mutationen oder genetischen
Variationen konkret dafür verantwortlich

sind, dass bestimmte Eigenschaften in einem
Nutztier oder in einer Nutzpflanze

auftreten. Und ja, das ist wie vorhin auch
gesagt, nicht immer eine monogenetische

1-zu-1-Beziehung. Aber es ist halt auch
nicht immer eine total überkomplexe

verwurschtelte Beziehung. Woher kommt
dieses Wissen jetzt? Woher kommt dieser

Wissensschatz? Auf der einen Seite
natürlich dadurch, dass wir in der

Grundlagenforschung immer besser
erforschen können und immer mehr darüber

lernen, wie die Stoffwechselwege
funktionieren. Also grob gesagt welches

Enzym macht denn genau welche Reaktion,
baut was im Körper auf oder baut was von

der Zelle ab. Und ich glaube es gibt auch
Talk hier auf dem Kongress entweder morgen

oder er war heute schon, der heißt
Information Biology, vom Abstract her

würde ich sehr empfehlen, dass man sich den
auch anguckt der wird bestimmt auf dieser

Schiene noch ein bisschen mehr erklärt
werden. Die zweite Schiene dieses Wissens

ist natürlich die Genom-Sequenzierung. Die
folgt so teilweise dem mooreschen Gesetz

auch wie aus der Prozessor Technik, mit
dem Unterschied dass es noch schneller

noch viel billiger wird. Das heißt wir
haben auf der einen Seite zwar immer mehr

Daten und durch die müssen wir uns
natürlich auch Big-Data-mäßig durchwühlen,

andererseits können wir auch darauf
vertrauen, dass durch Fortschritte in der

Bioinformatik, der Algorithmik und
natürlich auch einfach in der rohen

Computing Power die zur Verfügung steht
immer mehr von diesem Erkenntnisprozess,

welche Mutationen genau vorliegen,
automatisiert werden können. Und das führt

zu der interessanten Situation, finde ich,
dass wir uns diese Mutationen und diese

Verbindungen zu welchen Eigenschaften die
auslösen, vorstellen können wie so ein

Süßigkeitenregal. Und CRISPR CAS hilft uns
dabei, aus diesem großzügigen Angebot

auszuwählen, was wir denn genau verbessern
möchten. Wir haben ja schon seit 10, 15,

20000 Jahren die Landwirtschaft und die
klassische Züchtung mit selektieren,

kreuzen, selektieren, rück-kreuzen und so
weiter und so fort. Und das hat schon

Jahrtausende lang funktioniert ohne dass
wir überhaupt wissen, was Gene und

Mutationen waren damals. Und das hat dazu
geführt, so grob gesagt dass wir in den

Zucht Sorten vor allem solche Mutationen
angesammelt haben, die eben für uns

nützlich sind. Ich sage mal so
Ertragssteigerung, größere Früchte solche

Dinge. In den Wildsorten dagegen finden
wir oft noch Mutationen, die zum Beispiel

für die Anpassung an die Umwelt gut sind.
Also Schädlings-Resistenz, Dürre-

Resistenz, aber auch zum Beispiel
Aromavielfalt. Das kennt ihr

wahrscheinlich von den ganz besonders
großen Tomaten: schmeckt nicht mehr so

richtig lecker. Jedenfalls nicht mehr so
wie eine Kirschtomate zum Beispiel. Diese

Situation versetzt uns in die Lage, dass
über diese Probleme im Prinzip nachdenken

können wie in der Software-Entwicklung
über patchen. Also Mutationen sind git-

commits und wir können sie mergen,
rebasen, cherry-picken und dadurch eben

solche idealen Sorten quasi erstellen.
Hinterfragt werden darf natürlich immer,

was genau ideal bedeutet: für verschiedene
Akteure in diesem Spiel natürlich

unterschiedliche Dinge. Also für uns so
ist lecker und gesund wahrscheinlich ein

bisschen interessanter als für den
Produzenten schnelle Wachstums-

geschwindigkeit gute Lagerfähigkeit.
Gesamtgesellschaftlich sollten wir aber

natürlich auch bedenken, dass infolge des
Klimawandels, wir wahrscheinlich auch

größere Teile unserer Nahrungsproduktion
resilienter machen müssen gegen stärkere

Klimaeinflüsse, gegen vielleicht
überraschende neue Schädlinge und so

weiter. Ein konkretes Beispiel für eine
solche ideale Sorte wurde kürzlich

publiziert hier, am Beispiel der Wild- und
der Kirschtomaten. Die gemeine Wildtomate

seht ihr hier ungefähr, ist so
Erbsen-groß und mit wenigen edits,

ich glaub es waren 4
in diesem konkreten Beispiel

- also intentionell
eingebrachten Mutationen -

kamen diese Forschergruppe hier schon in
eine Richtung, die der Kirschtomate, die

wir aus dem Laden kennen, auch etwas
ähnlicher sieht. Das lässt sich auch

quantifizieren, also das Fruchtgewicht
hier verdoppelt, verdreifacht ungefähr -

wie gesagt mit wenigen Mutationen - und
auch die Tatsache, dass die Pflanze

überhaupt mal ein paar mehr Früchte
ansetzt, lässt sich auch einrichten.

Manchmal wird das biologische auch
wirtschaftspolitisch relevant. Er kennt

vielleicht dieses Hybrid-Saatgut
Geschäftsmodell. Das ist eigentlich so

eine Abofallen. Man kann das Saatgut
kaufen und man kriegt einen doch

garantiert relativ hohen Ertrag, sehr
guten Ertrag. Das Problem allerdings ist

dabei, dass die Pflanzen, die dann hoch
wachsen natürlich irgendwo auf dem Feld

stehen und dabei werden sie bestäubt. Beim
Beispiel Reis hier durch den Wind und

genau bei dieser Bestäubung geht dieser
Hybrid Effekt verloren und man braucht

sich gar nicht mehr die Mühe machen diese
sehr gute Ernte teilweise einzubehalten,

um sie in der nächsten Saison wieder
auszusehen, denn dann ist die nächste

Ernte eher so mittel. Und auch hier wurde
kürzlich gezeigt und wieder nur mit sehr

wenigen Mutationen, dass man den Reis so
beschubsen kann, dass er nicht mehr auf

eine Bestäubung wartet, sondern die
Reiskörner einfach durch Klonen selber

erstellt und dadurch bleibt der Hybrid-
Effekt vorhanden, in der ersten Ernte. Man

kann Teile davon wieder aussehen und man
hat diesen Effekt über mehrere

Generationen hinweg, sodass wir so ein
bisschen fragen können: Ist nicht diese

Abofallen dann vielleicht so langsam
Geschichte? Bei diesen ganzen

interessanten Möglichkeiten sollten wir
natürlich auch die Rechtslage beachten. Da

gab es ja auch ein paar aktuelle Urteile
dazu. Aber zunächst mal sollten wir noch

ein paar Jahrzehnte zurückgehen, nämlich
zunächst mal zu der klassischen

Gentechnik. Dabei wird ja ein Gen
transferiert in eine andere Spezies und

das ist ein Vorgang, der zumindest in
Europa streng reguliert ist. Es gibt aber

jetzt noch viel ältere Verfahren, die sich
alle so unter Mutagenese-Züchtung

zusammenfassen lassen. Zum Beispiel stellt
man einfach eine radioaktive Quelle mal in

die Mitte von einem Garten, lässt dann die
Pflanzen wachsen und guckt dann mal so im

Laufe der Zeit, welche interessanten
Eigenschaften sich entwickeln. Und wenn

man da etwas interessantes findet, dann
züchtet man quasi klassisch weiter.

Wissenschaftlich gesehen gehört ja jetzt
die Genom-Editierung eigentlich ganz klar

zu den Mutageneseverfahren. Und sie ist
sogar gezielt im Gegensatz zu dieser

Schrotflinten-artigen ungezielten älteren
Methode. Der EU-Gerichtshof hat aber

festgestellt oder klargestellt und
geurteilt im Juli, glaub ich, 2018, dass

nur die althergebrachten
Mutageneseverfahren weiterhin ausgenommen

bleiben von der Gentechnikregulierung und
dass die Genom-Editierung als neuartiges

Mutageneseverfahren aber eben
zusammengefasst wird mit der klassischen

Gentechnik, mit der Begründung, dass ein
neues Verfahren, wo wir eben noch nicht so

ganz die Nebenwirkungen (also off-target
effects, z.B.) kennen, wo wir aber schon

sicher sind, dass es schneller, billiger,
von mehr verschiedenen Laboratorien

durchgeführt werden kann. Genau deswegen
haben wir das Vorsorgeprinzip und genau

deswegen benutzen wir hier die etwas
strengere Regulierung, die wir auch schon

haben, sodass wir zusammenfassen können
hier vielleicht ein bisschen resigniert,

dass im Labor funktionieren viele dieser
Ansätze. Wir können also sowohl die Zucht

als auch die Wildsorten upgraden quasi.
Gerade in der EU stellt sich aber jetzt in

den nächsten Jahren die Frage, wie sich
diese Gesetzgebung weiterentwickelt und

angepasst wird an den aktuellen
Wissenschaftsstadt und wie eventuell die

Ideale, die ich vorhin kurz dargestellt
hatte sowohl für Konsumenten als auch für

Produzenten, dann umgesetzt werden. Die
großen Firmen, das lernen wir aus der

Vergangenheit, haben natürlich
Rechtsabteilungen, die sich mit solchen

Regularien auseinandersetzen können. Damit
gebe ich zurück zu André zu der

Zusammenfassung.
André: Genau, Zusammenfassung. Wie

funktionierte CRISPR/Cas jetzt also? Es
ist günstig, schnell, präzise sowie wie

Rogue One. Wir markieren mit Cas eine
Schnittstelle und wenn wir dann die

Reparaturvorlage mitliefern, dann sind wir
quasi schon fertig mit der Methode. Wir

haben gesehen, dass es die
Grundlagenforschung wirklich erleichtert.

Das heißt wir können viel mehr Wissen
ansammeln wie die Biologie an sich

funktioniert, wie Krankheiten entstehen
und sehr sehr viel Grundlagenforschung

machen. Man kann manche Krankheiten
heilen, manche mit Einschränkungen.

Eingriffe in die Keimbahn ist unter
Umständen gar nicht notwendig, weil es

andere Methoden gibt, aber da stellen sich
noch ethische Probleme - da werden wir

auch gleich zu kommen. CRISPR-Babys: Ich
hab das mal mit Jar Jar Binks

illustriert, weil es ist Realität und man
weiß nicht genau, warum.

Lachen und leichter Applause
Dankeschön. Wir können sehr gerichtet

züchten und das könnten sehr sehr viele
tun, weil wir uns in dieser Mutagenese,

also in derselben Pflanze aufhalten, also
nur dort eine Mutation machen. Das Problem

ist in der Landwirtschaft damit ist die
Rechtslage interessant. Tatsächlich ist

sie ähnlich wie beim Leistungsschutzrecht
oder bei den Copyrightfiltern: die Kleinen

trifft es auf jeden Fall und die größere
Firmen - ich möchte jetzt keine Namen

nennen... die werden sich um sowas mit
einer gut ausgestatteten Rechtsabteilung

wahrscheinlich nur einmal lächelnd am Popo
kratzen. Was kann CRISPR/Cas? Was kann es

nicht? Erstmal: Forschung beschleunigen.
Wir können besser und effizienter mehr

Wissen anhäufen, sowohl in der
Grundlagenforschung - über die

grundsätzliche Funktion der Biologie bis
hin zu Krankheiten und wie es dazu kommt -

aber auch in der angewandten Forschung,
dass wir schauen können, was funktioniert

unter bestimmten Bedingungen besser, was
funktioniert unter bestimmten Bedingungen

schlechter. Da geht es einfach mit
CRISPR/Cas sehr sehr viel schneller. Erste

klinische Studien zur Therapieansätze gibt
es bereits, 20 Stück. In Nahrungspflanzen

funktioniert das im Labor sehr sehr gut.
Anscheinend wurden erste Embryos editiert

- das ist jetzt noch nicht wertend. Was
kann es nicht? Es kann nicht sein, was

nicht genetisch ist. Wenn die Ursache
nicht irgendwo im Genom versteckt ist,

dann ist CRISPR/Cas halt nur CRISPR/Cas.
Nicht alle genetischen Krankheiten können

damit geheilt werden. Es kann nichts
verbessert werden, wie Größe, Intelligenz,

Gendoping haben wir gehört. CRISPR/Cas ist
ein Werkzeug, ein mächtiges Werkzeug, aber

ein Werkzeug und es kommt darauf an, wie
wir es benutzen. Und dementsprechend

kommen wir jetzt zu dem welche Fragen
wirft Genom-Editierung auf? Welcher Ethik

folgen wir? Durch die CRISPR/Cas
Diskussion wurden wir, glaub ich,

eingeholt von einigen ethischen Fragen,
die wir aufgeschoben hatten, wo wir keine

Lust hatten, uns vielleicht damit zu
beschäftigen. Die werden jetzt drückender,

weil CRISPR/Cas so schnell, präzise,
billig und sowas ist. Das fängt bei der

Diskussion, die wir bei Anna hatten, mit
den Embryos an, aber das geht über alle

Bereiche, die wir hatten weiter. Diese
Diskussion hätte eigentlich an vielen

Stellen schon längst geführt werden
sollen. Angst vor dem Unbekannten? Hm,

ja.. Ich meine aus der Reaktion als es um
Landwirtschaft ging hat man das gemerkt:

grüne Gentechnik. Da ist man jetzt nicht
sofort ein totaler großer Fan, wenn man

einmal eine meine Straßenumfrage macht und
so hatte ich das Gefühl bei euch auch. Ich

will niemandem unterstellen, dass das
total aus Unkenntnis ist, aber wir haben

hier ja gerade eine Methode, die so viel
möglich macht, dass die

Wissenschaftskommunikation, also die
Wissenschaft viel mehr erklären muss,

damit es nicht zu einer Angst vor dem
Unbekannten kommt, aber ich glaube... naja

sagen wir mal, wir müssen am unbekannten
arbeiten, dass es bekannter wird.

Akzeptanz durch Passivität. Vielleicht
geht auch das eine oder andere an uns

vorbei und wird dann einfach so gemacht.
Wir kriegen das gar nicht mit. Das ist

eine offene Frage: Wird das eventuell
passieren, weil CRISPR/Cas in so vielen

Bereichen eingesetzt werden kann. Wer
sollte so etwas entscheiden. Da spreche

ich jetzt ganz persönlich. Ich bin
Wissenschaftler. Um Gottes Willen, lasst

das nicht bloß Wissenschaftler
entscheiden. Das war's jetzt wohl mit der

Akademie der Wissenschaften. Winke winke.
Aber so ist das halt. Auf keinen Fall...

Das sollte die Gesellschaft entscheiden,
ein Mix aus verschiedenen Personengruppen,

würde ich jetzt mal sagen. Aber schwierig.
Reaktionsgeschwindigkeit von Gesetzgebung

auf Wissenschaft. Da haben wir es mit dem
EuGH-Urteil auf jeden Fall das

Vorsorgeprinzip wurde ja gezogen, auch
eine interessante Geschichte. Aber wirkt

sich das nicht.... Das funktioniert
eventuell nicht so gut auf Patente und

Monopole durch große Konzerne. Das ist
etwas mit dem man sich auseinandersetzen

sollte, liebe Politik! Atomic Gardening
ist ok, also radioaktive Quelle ins Feld

und dann mal gucken was passiert und dann
ein bisschen weiter kreuzen, aber gezielte

Mutagenese nicht? Das möchte ich als Frage
mal diskutiert wissen, dass man das so

nebeneinander stellt. Ich kann sehen, wo
da das ethische Problem ist rein auf der

technischen Seite, aber wie wollen wir
miteinander argumentieren. Ich möchte

darüber reden. CRISPR Demokratisierungs-
und Dezentralisierungspotenzial. Wie kann

man das nutzen? Warum leisten wir uns
locked-up science - heute morgen

großartiger Talk, locked-up science, kann
ich nur empfehlen. Warum leisten wir uns

Wissenschaft, die hinter einer Paywall
liegt und nicht der Allgemeinheit zur

Verfügung stellt, wenn wir solche Themen
vor der Brust haben? Und, können wir als

Gesellschaft überhaupt noch diskutieren?
Wir haben lange hin und her überlegt, ob

wir ganz ganz viele Antworten ans Ende
stellen, aber wir würden auch gerne viel

mehr Antworten geben, aber wir haben auch
all diese Fragen. Einige davon

beschäftigen sich mit der Wissenschaft,
einige gehen uns alle was an. Wir können

leider nicht viele Antworten geben außer
euch zu erklären wie in verschiedenen

Bereichen CRISPR/Cas funktioniert und ich
hoffe das haben wir einigermaßen getan.

Herzlichen Dank für Zuhören. CRISPR/Cas
ist ein Werkzeug, was wir damit tun,

darüber müssen wir reden.
Das war Anna, Katrin, mein Name ist André.

Herzlichen Dank für's Zuhören.

Applaus

Angel: Herzlichen Dank, André, Kathrin und
Anna. Wir haben noch ein paar Minütchen

für Q&A, für eure Fragen an den
Mikrofonen. Kommt schnell zu den

Mikrofonen. Wir haben wenig Zeit, aber ein
zwei Fragen kriegen wir noch hin. Mikrofon

drei.
Mikrofon 3: Ich hab noch nicht verstanden,

warum mit CRISPR/Cas... jetzt sagen wir
mal eine Verbesserung des Menschen nicht

möglich sein soll. Also wenn ich mir jetzt
z.B. vorstelle, ich pack in den Embryo ein

zusätzliches Gen für Wachstumshormone,
dann könnte der ja sehr wohl größer

werden.
Anna: Ja das kann man natürlich machen.

Das Problem ist halt, dass du dann
natürlich auch schauen musst, wie geht es

den Menschen dabei. Du hast jetzt beim
Menschen relativ lange Generationenfolge

und wenn wir das mal ohne die ganze Ethik
diskutieren, dann du schmeißt ein Gen

rein. Du weißt nicht genau was passiert,

wenn du dieses Gen doppelt drin hast,
außer dass vielleicht

ein bisschen stärker wird. Und dann musst
du halt gucken, okay was passiert jetzt

mit dem Typen. Okay der ist jetzt drei
Zentimeter größer geworden oder 20, hat

dafür aber sonstige andere Probleme, weil
nicht jedes Protein macht nur das Eine,

sondern die sind immer mit anderen
Proteinen wieder verkettet und anderen

Hormonen und machen andere Sachen.
Dementsprechend kannst du nicht einfach

irgendwas doppelt reinhauen und dann
passiert auch das Doppelte. So

funktioniert Biochemie leider nicht.
Angel: Mikrofon Nummer 4.

Mikrofon 4: Ah, sorry, ich seh euch nicht
gut.

A: Wir dich auch nicht.
Mikrofon 4: Meine Frage ist: Es wurde

häufiger gesagt, das wird uns
nicht.....(unverständlich).. Kann ich mir

das zuhause aufbauen? Kann ich zuhause am
Genom spielen? Oder reden wir schon über

einen Laborbezug von 50/60 Leuten?
Katrin: Also 50/60 ganz sicher nicht. Eher

so vielleicht 5, so ein Team halt. Dollar
Beträge hab ich jetzt auch nicht im Kopf,

aber es ist so zum Beispiel in der
Richtung, du kannst die Guide-RNA im

Internet bestellen und du kriegst sie nach
einer Woche geliefert.

Anna: 2-3 Euro, also die Sequenz.
Katrin: Auf jeden Fall in diesem Rahmen:

eine Uniarbeitsgruppe mit einem Prof und 5
Doktoranden oder so machen kann oder wie

in dem Fall in China ein Arzt mit
wahrscheinlich einer Handvoll

Krankenschwestern, Krankenpflegern und
noch 1-2 anderen Ärzten, die dann mal ein

Jahr lang die Klappe halten können. Und
vorher waren es vielleicht eher 50/60

Leute. Aber es ist schon eine
Größenordnung billiger.

Angel: Super. Mikrofon 1.
Mikrofon 1: Wie kann ich eigentlich bei

einem Organismus kontrollieren, dass es
nur großteils in einem Zelltyp stattfindet

oder nur in einem Organ. Gibt es da
Möglichkeiten das einzuschränken?

Anna: Also z.B. kannst Du Viren nehmen,
die nur bestimmte Zellen befallen. Also

bei dem Phenylketonurie-Paper hat man
Adenoviren glaube ich genommen um eben die

Leber gezielt anzugreifen. Wie gezielt das
jetzt im Endeffekt war, kann ich nicht

genau sagen. Aber du kannst eben z.B. eben
das Virus nehmen, oder Du filterst eben

die bestimmten Zellen heraus. Das kann man
Blutzellen gut machen und die dann eben

behandeln.
André: Also, vielleicht um das nochmal

einzuschränken: Der wurde jetzt nicht
krank gemacht. Also in dem Virus SARS,

CRISPR/Cas ist rein und hat dann das
gemacht und man wusste dass der Virus,

das, nur die Leber targeted.
Angel: Super, Mikrofon Nummer 2 nehmen wir

noch.
Mikrofon Nr. 2: Ja, Danke für den coolen

Talk. Ich wollte mich meinem
Vorredner anschließen. Ich habe auch

gesehen dass es so Do-it-yourself Kits zu
bestellen gibt mittlerweile,

experimentiert zu Hause, deswegen wollte
ich fragen: Was kann man damit realistisch

machen? Kann ich jetzt Bakterien upgraden
und in die Umwelt entlassen und ist zu

befürchten, dass das sowas zu einem
Problem wird, weil das wird ja nur

einfacher und billiger in Zukunft.
Anna: Also ich glaube das ist einer von

diesen beiden Bio Hackern ist das, der das
anbietet und das ist von der FDA nicht

zugelassen dieses Paket.
Katrin: Das war nicht die Frage, hat

jemand korrekterweise...
Anna: Also ja ok, rein theoretisch ist

das, also ich weiß nicht was in diesen
Kits jetzt drin ist, aber wenn ich in mein

altes Labor gehe und mir meine alten
CRISPR-Sachen hole, dann kann ich da quasi

ein Protein ausknocken, an dem ich
gearbeitet habe. Das könnte ich halt schon

versuchen, aber ich muss dann halt auch...
Ich kann jetzt per se mit meinen Sachen

nicht in Bakterien gehen, weil die dieses
Gen nicht haben, aber ich könnte das

theoretisch zu Hause glaube ich machen.
André: Um das vielleicht auch nochmal so

ein bisschen präziser zu machen. Also, es
kommt jetzt darauf an, wenn wir jetzt

Superhelden-Bösewicht denken,
Superschurke, Insel, Vulkan und so weiter

und so fort. Ich überlege mir jetzt ich
möchte ein Todesbakterium züchten. Das ist

jetzt nicht so einfach, also man kann
jetzt nicht, sagen wir mal, wenn man nur

die Idee hat: Ich schneide jetzt an drei
einfachen Sachen raus. Es kann halt

einfach auch sein, dass dieses Bakterium
dann in der Umwelt einfach draufgeht. Das

ist jetzt, das ist tatsächlich nicht so
einfach, dass man da jetzt sagt

Angel: Da war die Frage jetzt nicht ganz
klar, ganz kurz nochmal.

Mikrofon 2: Ich kann ja Glück haben. Ich
kann ja irgendwelchen Unsinn jetzt zu

Hause machen, völlig unqualifiziert und
entlasse Sachen in die Umwelt, die nicht

in der Umwelt sein sollten. Ist das
realistisch oder ist das sehr

unwahrscheinlich, sowas?
André: Es ist sehr unwahrscheinlich, weil

Glück... Die Wahrscheinlichkeit ist, dass
du mit zufälligen Sachen da irgendwas

machst, eins zu einer Billion, so? In dem,
Größenordnung...?

Anna: Dass die doppelt schneidet, oder?
André: ...dass du mit Glück ein Super-

Bakterium, aber ich würde mal gefühlt in
dem Bereich müsstest du Glück haben.

Anna: Also du müsstest dich auch schon
auskennen: Welche Gene fügst du ein, damit

dieses Bakterium zu einem Super-Bakterium
wird. Damit musst du dich eigentlich erst

mal mit Bakterienforschung beschäftigen,
wenn du das machen willst. Das wird so ein

paar Jahre dauern das kann man natürlich
tun und dann ist halt das Problem, dass

besonders virulente Bakterien meistens
sehr schnell töten und dementsprechend

sich nicht weit verbreiten. Das ist dann
vielleicht relativ lokal eingedämmt mit

deinem Super-Bakterium. Also die Natur
schützt uns ein bisschen, aber per Zufall

was zu erzeugen ist immer sehr schwierig.
Das würde ja auch generell die Natur für

uns zufällig machen.
Angel: Mit diesem schönen Schlusssatz

nochmal herzlichen Dank an Katrin, Anna
und André und nochmal einen Riesen Applaus

für die drei.

Applaus

Abspannmusik

Untertitel erstellt von c3subtitles.de
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