Wien/Cambridge. (gral/apa) Mit sogenannten Gene Drives kann das Erbgut von wild lebenden Organismen nachhaltig verändert werden. Mithilfe der Genschere CRISPR/Cas9 werden Erbgutabschnitte ausgetauscht oder entfernt, um etwa Malariamückenweibchen so zu manipulieren, dass sie unfruchtbar werden und damit ganze Populationen aussterben. Angesichts der Tatsache, dass jährlich viele Menschen an Malaria sterben, scheint dieser Weg ein Heil bringender zu sein. Die tatsächlichen Auswirkungen sind aber noch unklar. Ein internationales Forscherteam hat nun eine Befehlskette initiiert, durch die die Wirksamkeit der Manipulation zeitlich und lokal beschränkbar ist.

Der Gene Drive verleiht einem Gen Superkräfte bei der Vererbung. Für gewöhnlich vererbt sich eine Mutation der Mendelschen Regeln zufolge nur an einen Bruchteil der Nachkommen. Beim Gene Drive setzt sich immer das manipulierte Merkmal durch. Deshalb würde eine solche genetische Veränderung dafür sorgen, dass ein Mückenbestand innerhalb weniger Generationen komplett zusammenbrechen würde, wie ein Forscherteam um Kevin Esvelt Massachusetts Institute of Technology im Labor bereits getestet hat.

Dieser Gene Drive zielt auf ein Gen ab, das für die erfolgreiche Geschlechtsentwicklung der weiblichen Mücken wichtig ist, und legt dieses still. Während die Veränderung für das Weibchen die Unfruchtbarkeit bedeutet, ist das Männchen nur Träger dieses Konstrukts und vererbt es weiter.

Die Forscher haben nun eine Art Serienschaltung konzipiert, wo die einzelnen Komponenten dieses Genantriebs auf unabhängig vererbte Teile des Erbguts verstreut sind. Dadurch geht von Generation zu Generation immer wieder ein Glied dieser Kette verloren. Auf diese Art könnten zum Beispiel Gene, die Malariamücken unfruchtbar machen, nur eine Zeit lang in einer bestimmten Region verbreitet werden und nicht auf der ganzen Welt und für alle Ewigkeit.

Feldversuche angedacht

Je länger man die Kette macht, umso länger funktioniert die Serienschaltung. Ist nur mehr ein Glied übrig, stoppt der Vorgang. Auf diese Art könnte man eine kleine Anzahl gentechnisch veränderter Organismen in der Umwelt aussetzen, um den Gene Drive mit der Befehlskette in der lokalen Population zu verbreiten, und er würde stoppen, wann immer man dies einprogrammiert, so Esvelt in einer Aussendung.

So könnte man die Methode sicher in Feldversuchen testen und politische Probleme umgehen. Wenn etwa ein Land den Gene Drive gegen Malariamücken einsetzen will und die Nachbarn nicht, wäre es mit den herkömmlichen Ansätzen nicht zu verhindern, dass die Unfruchtbarkeitsgene der Mücken sich über die Grenzen ausbreiten. Mit der immer kürzer werdenden Gliederkette ginge dies sehr wohl.