8.10.2020 09:55
Quelle: schweizerbauer.ch - sda
Auszeichnung
Genschere mit Nobelpreis geehrt
Der Nobelpreis für Chemie geht in diesem Jahr an die Biochemikerinnen Emmanuelle Charpentier aus Frankreich und Jennifer A. Doudna aus den USA. Die Auszeichnung würdigt ihre Entwicklung einer Methode zur Erbgutveränderung. Das teilte die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Mittwoch in Stockholm mit.

Das Frauen-Duo hat massgeblich eines der schärfsten Werkzeuge der Gentechnologie mitentwickelt: CRISPR/Cas9. Mit der Genschere lässt sich das Erbgut von Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen mit höchster Präzision verändern.

«Innovative Nutzpflanzen»

«In diesem genetischen Werkzeug steckt eine enorme Kraft, die uns alle betrifft. Es hat nicht nur die Grundlagenwissenschaft revolutioniert, sondern hat auch zu innovativen Nutzpflanzen geführt und wird zu bahnbrechenden neuen medizinischen Behandlungen führen», erklärte Claes Gustafsson, Vorsitzender des Nobelkomitees für Chemie.

Der diesjährige Chemie-Nobelpreis gleicht das Geschlechtsungleichgewicht ein bisschen aus: Charpentier und Doudna sind Chemie-Nobelpreisträgerinnen Nummer sechs und sieben, insgesamt wurden bisher 186 Forschende in Chemie geehrt. Damit stieg der Frauenanteil der Preisträger in diesem Jahr von 2,7 auf 3,8 Prozent.

«Heureka-Moment»

Charpentier, Leiterin der Berliner Max-Planck-Forschungsstelle für die Wissenschaft der Pathogene, meinte einst, sie habe einen «Heureka-Moment» in ihrem damaligen Labor in Wien gehabt, wie die Genschere funktioniere. Sie beschrieb bereits 2011, dass CRISPR/Cas9 im Bakterium Streptococcus pyogenes wie ein Präzisionsskalpell arbeitet.

Im selben Jahr spannte sie mit Doudna von der University of California in Berkeley (USA) zusammen. Im Labor von Doudna arbeitete damals auch der Biochemiker Martin Jinek von der Universität Zürich. Er trug massgeblich zur Entwicklung der Genschere bei und wurde einst gar als Nobelpreiskandidat gehandelt.

Schneidemechanismus 2012 präsentiert

Den Forschenden gelang es schliesslich, die Genschere der Bakterien in einem Reagenzglas nachzubauen und die molekularen Bestandteile der Schere zu vereinfachen. Die Anleitung für den Schneidemechanismus präsentierten sie 2012 im Fachjournal «Science», Jinek war der Erstautor der Studie.

Kurz darauf stellte der Bioingenieur Feng Zhang vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) im gleichen Magazin eine Arbeit zur universellen Einsetzbarkeit der Methode vor.

Was ist die Genschere Crispr/Cas9

Mit der Genschere Crispr/Cas9 lässt sich das Erbgut gezielt schneiden und anschliessend  verändern. Die Methode gilt verglichen mit anderen älteren gentechnischen Verfahren als relativ zielgenau.

Ursprünglich stammt das CRISPR/Cas-System aus Bakterien. Es dient ihnen als eine Art Immunsystem, mit dem sie «feindliche» Viren anhand zuvor gespeicherter DNA-Fragmente erkennen und abwehren können. Um ein Gen mit der molekularen Schere Crispr/Cas9 zu verändern, navigiert eine synthetisierte Crispr-RNA das Cas9-Protein zur gewünschten Stelle im Erbgut. Das Protein durchtrennt den DNA-Doppelstrang daraufhin.

«Die Schere schneidet supergenau», sagte der Molekularbiologe Oliver Mühlemann von der Universität Bern im Gespräch mit Keystone-SDA. Trotzdem ist die Methode nicht hundertprozentig sicher. Das Problem liegt bei der Reparatur der Gene. «Zerstören lässt sich ein bestimmtes Gen einfach, danach folgt die Herausforderung.» Das bremse die medizinische Anwendung derzeit noch. Der Einsatz der Genschere bei menschlichen Keimzellen ist in der Schweiz strikt verboten. In der Forschung kommt die Methode bei Pflanzen, Tieren und menschlichen Zellen jedoch zum Einsatz.

Traum: Heilung von Erbkrankheiten

Das Werkzeug habe zu vielen wichtigen Entdeckungen in der Grundlagenforschung beigetragen, so das Nobelkomitee. Forscher seien in der Lage, Nutzpflanzen zu entwickeln, die Schimmel, Schädlingen und Dürre widerstehen. In der Medizin würden klinische Versuche mit neuen Krebstherapien laufen, und der Traum, Erbkrankheiten heilen zu können, stehe kurz vor seiner Erfüllung.

Im vergangenen Jahr ging der Nobelpreis für Chemie an John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham und Akira Yoshino für die Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien.

Die Nobelpreise sind pro Kategorie mit zehn Millionen schwedischen Kronen (rund 1'030'000 Franken) dotiert. Offiziell geehrt werden die Preisträgerinnen und Preisträger am 10. Dezember, dem Todestag des Preisstifters und Dynamit-Erfinders Alfred Nobel. Sie erhalten dann neben dem Preisgeld die berühmte Medaille sowie eine Nobelurkunde.

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