Forschende der Bar-Ilan University in Israel haben erstmals gezeigt, wie eine winzige gentechnische Änderung im Erbgut ausreicht, um das biologische Geschlecht von Mäusen komplett umzukehren. Die im Fachjournal Nature Communications veröffentlichte Studie verdeutlicht, wie tiefgreifend die Wirkung von Eingriffen in bislang unterschätzte Bereiche des Erbguts sein kann – und stellt somit zentrale Annahmen über die Sicherheit neuer Gentechniken infrage.
Die geheimnisvolle «Junk-DNA»
Früher glaubte man, nur die eigentlichen Gene seien wichtig – also die DNA-Abschnitte, die Baupläne für Proteine enthalten. Den Rest nannte man abwertend «Junk-DNA». Heute wissen wir: Dieser Bereich funktioniert als ein hochkomplexes Betriebssystem, das steuert, wann welches Gen ein- oder ausgeschaltet wird.
Das Team um Nitzan Gonen nutzte die Genschere CRISPR/Cas, um in einem solchen Steuerungsbereich genau einen einzigen DNA-Baustein auszutauschen – ein an sich minimaler Eingriff.
Kleiner Schalter, grosse Wirkung
In diesem Fall wurde ein genetischer Schalter namens Enh13 manipuliert. Dieser steuert das Gen Sox9, das normalerweise für die Entwicklung von Hoden zuständig ist. Durch die minimale Änderung wurde der Schalter fehlaktiviert: Das «Hodengen» wurde eingeschaltet, obwohl es bei weiblichen Tieren stumm bleiben sollte. In der Folge entwickelten genetisch weibliche Mäuse männliche Geschlechtsorgane und funktionsfähige Hoden.
Die Studie beweist, dass es nicht auf die Menge der Veränderungen ankommt, sondern darauf, wo sie passieren. Nicht nur Gene selbst, sondern auch ihre Steuerung kann entscheidend sein. So kann ein einziger vertauschter «DNA-Buchstabe» einen ganzen Entwicklungsprozess auf den Kopf stellen. Das macht die Vorhersage von Risiken extrem schwierig, da diese Steuerungsnetzwerke (regulatorischer DNA) im Körper hochgradig vernetzt sind.
Politisch brisant: Die 20-Änderungen-Regel
Diese Erkenntnisse treffen die aktuelle Debatte in der EU im Kern. Dort wird geplant, Pflanzen aus neuer Gentechnik deutlich lockerer zu regulieren, solange sie weniger als 20 genetische Veränderungen aufweisen. Solche Pflanzen sollen als gleichwertig mit konventionell gezüchteten Sorten gelten und keine strenge Risikoprüfung mehr durchlaufen müssen.
Die Mäuse-Studie stellt diese pauschale, wissenschaftlich höchst fragwürdige Grenze einmal mehr infrage: Wenn bereits eine einzige gezielte Änderung das komplette Geschlecht eines Lebewesens umkehren kann, ist die Annahme, dass bis zu 20 Veränderungen per se sicher oder «naturnah» seien, ein gefährlicher Blindflug, der unter anderem die enorme Hebelwirkung regulatorischer DNA-Bereiche völlig unterschätzt. Zumal diese hochkomplexen Steuerungsregionen bei der Fehlerkontrolle neuer Gentechpflanzen bisher kaum systematisch untersucht werden. Dadurch könnten weitreichende Fehlentwicklungen schlicht unbemerkt bleiben.
Die Forschungsergebnisse verdeutlichen, wie real die Risiken der neuen Gentechnik sind. Wenn minimale Eingriffe fundamentale biologische Prozesse verändern können, ist es wissenschaftlich kaum haltbar, solche Veränderungen pauschal als unbedenklich oder «gleichwertig» mit konventioneller Züchtung zu betrachten.
