Dr. He oder wie ich lernte, die Gentechnik zu lieben – China, USA und der Nobelpreis für CRISPR

von Markus Pohlmann und Liu YuanYuan

Mary Shelley wäre ebenso glücklich wie entsetzt. Glücklich darüber, wie aktuell ihr Roman heute noch ist und entsetzt darüber, wie wenig wir aus ihm gelernt haben. Ganz im Gegenteil: Die Experimente in Frankensteins Nachfolge sind zahlreich und ihre Ergebnisse bisweilen bitter-süß wie die Kleinkinder Lulu und Nana, bei denen der chinesische Wissenschaftler He Jiankui vor der Geburt gentechnische Manipulationen durchgeführt hat. Wir haben darüber bereits berichtet (siehe Blog „Gattaca in China: Die Geburt der ersten genetisch veränderten Menschen“). Auch wenn die gentechnischen Manipulationen wahrscheinlich nicht erfolgreich waren, die Kinder sind auf der Welt und verändern vielleicht irgendwann den Genpool der Menschheit. Wie gehen wir damit um? Soll und kann der Genpool der Menschheit geschützt werden? Was ist, wenn Nana und Lulu Kinder bekommen? Dies sind nur einige der drängenden Fragen, die sich in dieser neuen humangenetischen Phase der Gentechnologie stellen. Aber Nana und Lulu sind nur die Spitze des Eisberges. Das System der gentechnischen Manipulationen dahinter hat sich – wie auch an den Skandalen erkennbar – in den letzten Jahren enorm weiterentwickelt.

CRISPR/Cas-Komplex mit DNA; CRISPR-assoziiertes Protein Cas9 (weiß) aus Staphylococcus aureus; Bildquelle: wikipedia.org

Natürlich verspricht das System der humangenetischen Manipulationen viel Nützliches im Kampf gegen Krankheiten. So ging denn auch der diesjährige Nobelpreis für Chemie 2020 an Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna für ihre Genome-Editing-Methode CRISPR/Cas9. Trotz anhaltender Patentstreitigkeiten mit Feng Zhang, einem chinesischen Wissenschaftler am MIT, wurden die französische (derzeit in Deutschland arbeitende) Wissenschaftlerin Charpentier und Doudna, eine amerikanische Wissenschaftlerin aus Berkeley, für die Entdeckung des Prinzips der Genschere ausgezeichnet. Mit ihr kann das Genom von Pflanzen, Tieren und Menschen gezielt verändert werden. Die Hoffnungen sind groß, dass damit in Zukunft auch (Erb-)Krankheiten beim Menschen geheilt werden können. Es gibt viele positive Beispiele: So wurden z. B. zwei weibliche Säuglinge in Großbritannien, die an Leukämie erkrankt waren, mittels der Genschere behandelt und zeigten ein Jahr später keine Anzeichen von Krebs mehr. Oder amerikanische Wissenschaftler haben das HIV-1 Gen mittels der Genschere deaktiviert. Insgesamt werden über 10.000 Krankheiten durch defekte Gene verursacht: ein riesiges Anwendungsfeld für gentechnische Manipulationen und ein Milliardengeschäft für die Pharma- und Biotech-Industrie.

Überblick der drei Phasen des CRISPR/Cas9-Prozesses (nach Doudna & Charpentier 2014); Bildquelle: wikipedia.org

Der Nobelpreis

Dafür steht auch der diesjährige Nobelpreis für Chemie. Er zeigt, wie die USA und China derzeit ihre Claims im Goldrausch um CRISPR abstecken und im Wettstreit um die Anwendung der Genschere zugleich eine vielversprechende Arbeitsteilung entwickelt haben. Denn die andauernden Patentstreitigkeiten zwischen den beiden Nobelpreisträgerinnen inklusive ihrer Unternehmen mit Feng Zhang weisen nicht nur den furiosen Kampf um Claims in der Anwendung von CRISPR hin, sondern auch auf die internationale Arbeitsteilung dahinter. Während die Ideen zur Methode von den beiden Nobelpreisträgerinnen ausgingen, sind Feng Zhang und sein Team in der gentechnischen Anwendung stark. Alle drei Wissenschaftler/innen stehen für allein vier Start-ups, hinter denen sich die Pharmaindustrie prominent versammelt hat. Rote, grüne und weiße Gentechnologien[1] stehen auf dem Programm, zahlreiche Patente werden gehalten, der Aktienmarkt läuft heiß. Nobelpreis-Technologien, in die man renditestark investieren kann, lautet der Slogan jetzt. Die stärkste Aktienperformance habe bisher CRISPR Therapeutics geboten, so heißt es auf einer der erfolgreichsten Finanzseiten im Web. Doch selbst sie mache bisher erst Umsätze im Bereich von wenigen Millionen US-Dollar. Noch stehe die Kommerzialisierung der Forschungsergebnisse ganz am Anfang. Mittel- bis langfristig könnten sie jedoch explodieren, wenn die Entwicklungs-Pipeline die in sie gesteckten Erwartungen erfülle (https://www.fool.de/2020/10/11/nobelpreis-technologien-in-die-man-renditestark-investieren-kann/).

Eigene Darstellung basierend auf: https://www.wiwo.de/my/technologie/foschung/blinde-sehen-lahme-gehen-die-gen-schere-verspricht-milliardengeschaefte/20445226.html; Bildquellen: wikipedia.org

Dahinter steht eine internationale Arbeitsteilung, die für die gesamte Kommerzialisierung von CRISPR/Cas 9 typisch ist. Die USA und China kämpfen hier zum einen um Patente und spielen sich zum anderen die Bälle zu, wenn es darum geht, im „Regime Shopping“ gesetzliche Freiräume oder Graubereiche für gentechnische Manipulationen zu erschließen.

Tatsächlich ist He Jiankui nicht der einzige Wissenschaftler, der in China ethische und rechtliche Grenzen von Humanexperimenten, Experimenten mit Primaten und humangenetischen Manipulationen überschreitet. 2017 führte Professor Ren Xiaoping von der Harbin Medical University in China die weltweit erste Kopfersatzoperation auf Leichen durch. Im Jahr 2019 wurden in China Affen mithilfe der Genschere mit menschenähnlicher Intelligenz geschaffen. Chinesische Forscher, so wird berichtet, haben mehrere Makaken genetisch verändert und ihre Intelligenz getestet. In der im National Science Review in Peking veröffentlichten Studie berichteten Forscher des Kunming-Instituts für Zoologie, der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der Universität von North Carolina in den USA und anderer Forschungseinrichtungen, dass sie erfolgreich 11 transgene Rhesusaffen mit menschlichen Kopien von MCPH1 erzeugt haben. Zumindest beim Kurzzeitgedächtnis sollen damit Verbesserungen erreicht worden sein.

Bei gentechnischen Experimenten, welche den ethischen Konsens der Welt infrage stellen, taucht China seit Jahren regelmäßig als „Hotspot“ auf. Aller Konkurrenz zum Trotz scheinen amerikanische Wissenschaftler/innen hier eine Spielwiese vorzufinden, welche noch großzügiger als im Heimatland bemessen ist.

Dr. He und das System der gentechnischen Manipulationen

Im Laufe der Untersuchung des Falles von He Jiankui wurde klar, dass He seine humangenetischen Manipulationen nicht im Verborgenen durchgeführt hatte, sondern dass viele amerikanische Experten davon wussten und sogar an den Experimenten beteiligt waren. Er hatte eine Menge Gesellschaft, sagt der Genetiker George Church, ein CRISPR-Pionier an der Harvard University und der Doktorvater von Feng Zhang, zu viel, um alleine als „Schurke“ durchzugehen. Zu dieser Gesellschaft gehörten drei Professoren der Stanford University: Stephen Quake, Professor für angewandte Physik und Bioingenieurwesen; William Hurlbut, Professor für Bioethik und Matthew Porteus, Professor für Pädiatrie. Außerdem waren Professoren an der University of Massachusetts Medical School, u. a. der Nobelpreisträger Craig Mello (einer der Mitbegründer von Crispr Therapeutics) und der Doktorvater von He, Professor Deem von der Rice University involviert. William Hurlbut hatte zuvor monatelang intensive Gespräche mit He Jiankui geführt. Er kannte auch das genaue Datum der Empfängnis und der Geburt des dritten gentechnisch manipulierten Kindes. Professor Deem von der Rice University ist als Seniorautor in einem unveröffentlichten Forschungsmanuskript aufgeführt. Und Stephen Quake hatte He per E-Mail geschrieben: „Wow, That’s quite an achievement! Hopefully she will carry to term….“

He Jiankui spricht auf dem Zweiten Internationalen Gipfel über Genmanipulation; Bildquelleuelle: wimedia.org

Bei genauerem Hinsehen zeigt sich also auch im Falle von Dr. He (oder wie ich lernte, die Gentechnik zu lieben) das Grenzen überschreitende Zusammenspiel von amerikanischen Wissenschaftlern und die Umsetzung ihrer Ideen in der chinesischen Praxis. Auch Viktor Frankenstein in Ingolstadt war schließlich kein Einzeltäter und Dr. He war es auch nicht. Und bei aller Konkurrenz sind enge wissenschaftliche Kooperationen auch im Dunkelfeld des „genetic engineering“ eher die Regel als die Ausnahme. Das Umfeld spielt in diesem „social learning“ von Regelabweichungen eine zentrale Rolle, und in dem „social cocoon“ einer solchen Pionierwissenschaft, erfährt man Anerkennung für Grenzüberschreitungen, welche sowohl das Erkenntnisinteresse als auch die Vermarktungsmöglichkeiten befördern. Denn das diese Hand in Hand gehen, ist ein elementarer Bestandteil dieses Systems.

Global Genetic Engineering Chain

Während in Europa und den USA die Forschung an Primaten und Menschen immer schwieriger wird, beeilt sich China derzeit, die neuesten DNA-Hightech-Werkzeuge zur Anwendung zu bringen. Hier wurden die ersten mit dem Gen-Editierwerkzeug CRISPR veränderten Affen geschaffen, und im Januar 2020 meldete ein chinesisches Institut ein halbes Dutzend Klone eines Affen mit einer schweren psychischen Störung produziert zu haben.

Es ist leicht zu erkennen, dass im Zuge der Globalisierung regulatorische Unterschiede zwischen Ländern und Organisationen in einer Art „Regime-Shopping“ genutzt werden, um Cutting Edge-Experimente zu realisieren, auch wenn sich diese in einer ethischen und juristischen Grauzone bewegen. Darüber hinaus zeigt aber auch der Patentwettstreit zwischen den beiden führenden gentechnologischen Nationen, USA und China, auf, wie die globale Value Chain derzeit gebaut wird.

Im Kampf um die Verwertung von CRISPR/Cas 9 führen die USA 2018 mit 872 Patenten, gefolgt von China mit 858 Patenten. Die europäischen Länder haben insgesamt nur 194 solcher Patente angemeldet, gefolgt von der Republik Korea (75 Patente) und Japan (48 Patente). Oft sind es Universitäten oder Forschungsinstitute, welche die Patente halten, aber inzwischen auch viele privaten Firmen. In China sind dabei – anders als in den USA – die Patentinhaber fast ausschließlich chinesische Staatsbürger. Diese weiten die Patente kaum auf andere Länder aus. Die Patente scheinen vielmehr dazu zu dienen, in der dichten Patentlandschaft die Claims im chinesischen Markt abzusichern. Alle anderen müssen dann hohe Lizenzgebühren zahlen, wenn sie auf diesem chinesischen Markt operieren wollen. Unschwer herauszulesen ist hier das nationale Interesse, welches hinter der Flut von Patentanmeldungen zu CRISPR steht.

Quelle: Jacqueline, M-L, Kuntz, M. &. Ricroch, A. E. (2019). Worldwide CRISPR patent landscape shows strong geographical biases. Nature Biotechnology 37: 613–620. doi: https://doi.org/10.1038/s41587-019-0138-7.

Dabei steht die grüne Gentechnologie zwar für China im Mittelpunkt und damit die Absicherung der Ernährung im bevölkerungsreichsten Land der Welt. Aber auch bezogen auf die rote Gentechnologie hält China bereits mehr Patente als die USA. Viele dieser Patente sind anwendungsorientiert, im engeren Sinne gentechnische Patente, mit denen China sich in der „Global Genetic Engineering Chain“ als „freizügige“ Werkstatt und gentechnisches Experimentallabor positioniert.

Die Grauzonen und das Urteil

He Jiankui ist 2019 wegen „unrechtmäßigen Ausübung der ärztlichen Tätigkeit“ in China verurteilt worden. Das Urteil sieht eine Freiheitsstrafe von drei Jahren und eine Geldstrafe von 3 Millionen RMB (ca. 380.000 Euro) vor. Das ist viel weniger als von der internationalen Presse erwartet. Drei Jahre Freiheitsstrafe ist in China die niedrigste Strafe für das Verbrechen der „unrechtmäßigen Ausübung der ärztlichen Tätigkeit“ und 3 Millionen RMB Strafgeld stellen in Shengzen der Gegenwert einer 50 m2 Wohnung dar.

Das erstaunt auch vor dem Hintergrund der möglichen Folgen, welche sich bezogen auf den Gesundheitszustand der bereits geborenen Zwillinge und des dritten Babys einstellen können. Es kann leicht zu unerwünschten Auswirkungen auf das Erbgut kommen, die zu potenziellen Gesundheitsproblemen bei den Kindern führen. Diese Risiken sind gut bekannt. So haben vier von 10 Kindern, welche z.B. in Frankreich 2002 einer Gentherapie unterzogen wurden, eine Leukämie entwickelt. Das jüngste Kind ist fünf Jahre nach der Gentherapie an Leukämie gestorben.

Die „Weisheit“ von Partei und Regierung in China wird vor diesem Hintergrund wieder einmal erkennbar. Für sie scheint es im nationalen Interesse zu liegen, einzelne Regelverstöße von Wissenschaftlern zu dulden, Risiken einzugehen und durch die Verhängung milderer Strafen den Weg nicht zu verbauen, humangenetisches Neuland zu erforschen. Damit China einen Spitzenplatz in der wissenschaftlichen Forschung einnehmen kann. Gleichwohl ist für die chinesische Regierung He nur ein Wissenschaftler, der „persönlichen Ruhm und Vorteil“ anstrebte. Ihn leicht zu sanktionieren, ließ sie das Gesicht wahren, ohne Signale der Abschreckung auszusenden. Auf die Frage: Wie kann man den Genpool der Menschheit schützen? Haben Partei und Regierung in China ohnehin ihre eigene Antwort. Wenn Partei und Regierung das wollen, können sie z.B. eine Sterilisierung von Nana und Lulu problemlos in die Wege leiten – wenn nicht bereits geschehen.

Szene aus dem Film „Dr. Seltsam oder: Wie ich lernte, die Bombe zu lieben“ (1964) von Stanley Kubrick; Bildquelle: wikimedia.org

Wo wir stehen

Die Kernfrage ist nicht mehr, ob wir mit den gentechnischen Manipulationen eine rote Linie überschreiten werden. Dies ist längst geschehen. Auch geht es längst nicht mehr um die Risiken der Genmanipulationen. Das ist etwas, das vielleicht noch die Sozialwissenschaftler oder aber Ethiker und Juristen beschäftigt. Die Gentechnologie hat sich in den letzten Jahren in rasender Geschwindigkeit verbreitet und viele Claims sind durch die USA und China bereits abgesteckt. Denn genau darum geht es derzeit vor allem: um die Claims und Vermarktungsmöglichkeiten in einem Multi-Milliarden-Geschäft. Der Nobelpreis für Chemie steht genau dafür. Für den rigorosen Streit um die Claims sowie für den Wettstreit zwischen China und den USA. Dieser darf aber nicht darüber hinwegtäuschen, dass deren Zusammenarbeit und Arbeitsteilung gut funktioniert. Die amerikanische Biotechnologie und Wissenschaft „at the cutting edge of new knowledge“ liefert die neuen Ideen für die gentechnischen Manipulationen und China ist die – kaum rechtsstaatlich kontrollierte – Werkbank, das Experimentallabor, in dem der Genpool der Menschheit zum „genetic engineering“ freigegeben ist – solange Partei und Regierung die Hand darauf haben und die Claims in China selbst geschützt werden können. In dieser „Global Genetic Engineering Chain“ ist der Genpool der Menschheit derzeit mehr oder weniger zur Modifikation freigegeben, mit vielen möglichen Heil bringenden Wirkungen, aber auch mit ebenso vielen frankensteinesken Elementen, welche selbst die wildesten Science-Fiction-Schmonzetten blass aussehen lassen.

Bildquelle: Amazon.com

Und bald können wir alle selbst im Genpool der Menschheit spielen: Für 169 USD steht uns bereits ein „basic tool-kit“ für CRISPR bei Amazon zur Verfügung. Wasser und eine Mikrowelle genügen laut Amazon, um damit loslegen zu können. Nur der dazugehörige Chemiebaukasten für Kinder fehlt noch.

Verweise:

[1] Die „rote“ Biotechnologie umfasst zwei Bereiche: Biotech-Medikamente und Bio-Medizintechnik; die „grüne“ Biotechnologie befasst sich mit Pflanzen und die „weiße“ mit dem Einsatz gentechnisch veränderter Mikroorganismen, Zellkulturen oder Enzyme für die industrielle Herstellung verschiedener Produkte.

Quellen und weitere Lieratur:

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