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Gentechnik: Die CRISPR-Kinder

In China wachsen die ersten Kinder mit genetisch veränderten Keimbahnen heran. Wie könnte ihr im Labor verändertes Erbgut ihr Leben beeinflussen?
Zwei Kinder im Gegenlicht der untergehenden Sonne.

Drei Jahre ist es her, dass die Geschichte der »CRISPR-Babys« an die Öffentlichkeit drang und für Empörung sorgte. Das Schicksal der drei chinesischen Mädchen ist nach wie vor unbekannt und Gegenstand von Gerüchten. Angeblich sind die Kinder bisher gesund, doch viele Beteiligte, die wir für diesen Artikel kontaktierten, wollten nicht über die Babys sprechen, die nunmehr zu angeblich gesunden Kleinkindern herangewachsen sind. Andere waren zwar dazu bereit, mit »Nature Biotechnology« zu sprechen – aber nur anonym.

Wieder andere sind der Meinung, die unethischen Versuche im Labor von He Jiankui an der Southern University of Science and Technology in Shenzen könnten offen besprochen werden, ohne die Privatsphäre und Würde der Kinder zu verletzen. Es könnte vielmehr den Kindern und ihren Eltern bei der Zukunftsplanung helfen.

Ein vollständiges Bild der Gesundheitsrisiken, denen die Kinder auf Grund ihrer veränderten Genome ausgesetzt sind, lässt sich mit den Mitteln heutiger Technologie womöglich nicht zeichnen. Neue Erkenntnisse über über mögliche Schäden durch Gene-Editing könnten Ärzten jedoch zeigen, worauf sie achten müssen.

Eine kontroverse Geburt

Vor drei Jahren war die Welt in Aufruhr, als sich die Nachricht von der Geburt von Zwillingen verbreitete, deren Erbgut mit CRISPR-Cas9 verändert worden war. Zuvor war He Jiankui eingeladen worden, auf der zweiten internationalen Konferenz zum Thema der gezielten Veränderung des menschlichen Erbgutes zu sprechen. Einige Berater Hes waren im Vorfeld der Konferenz der Meinung, er solle ruhig über die Zwillinge berichten. Andere sagten, er solle lieber die Veröffentlichung seiner Fachartikel abwarten, und He neigte angeblich dazu, nur auf die präklinische Arbeit seiner Teams einzugehen. Als dann aber die Nachricht zu der Geburt der Zwillinge um die Welt ging, passte He seine Präsentation kurzfristig an.

Doch weder in seinem Vortrag noch in den Werbevideos auf Youtube über die Geburten verriet er, dass die Mädchen einige Wochen vorher zu früh geboren worden waren. In den ersten Stunden nach der Entbindung wurden die Babys in Inkubatoren auf einer Neugeborenen-Intensivstation untergebracht. In welchem Krankenhaus, sei unklar, sagt Eben Kirksey, Anthropologe an der Alfred Deakin University in Melbourne in Australien. Kirksey ist Autor des Buchs »The Mutant Project«. Das Buch ist Lulu und Nana gewidmet; so nannte He die Zwillinge in der Öffentlichkeit.

Im Krankenhaus wurden den Kindern Nabelschnurblut und Plazentagewebe entnommen. Die daraus extrahierte DNA wurde einer Ganzgenomsequenzierung und -analyse unterzogen. Am Vorabend des Gipfels in Hongkong wurde eines der Kinder aus dem Krankenhaus entlassen und das andere auf die Neugeborenen-Intensivstation eines weiteren Krankenhauses verlegt. Die Eltern, die in einem nahe gelegenen Hotel untergebracht waren, »wollten ihre Kinder davor bewahren, in den Mittelpunkt eines öffentlichen Skandals zu geraten«, so Kirksey.

In jenen Tagen nahm eine dritte CRISPR-Schwangerschaft ihren Lauf. Vom Erfolg von Lulus und Nanas Eltern ermutigt, hatte sich ein weiteres Paar dazu entschieden, ein Embryo mit einem verändertem CCR5-Allel auszutragen. Und das, obwohl laut Kirksey selbst Hes Mitarbeiter uneinig waren, ob es ratsam sei, so vorzugehen. Zum Zeitpunkt des Treffens in Hongkong bestand die Schwangerschaft bereits mehrere Monate. Im darauf folgenden Frühsommer kam das Baby an einem unbekannten Ort zur Welt. Für den Zweck des Artikels soll dieses dritte Kind Amy heißen.

Ziel der vererbbaren Genveränderung – einer so genannten Keimbahnveränderung – war es, HIV-resistente Menschen zu schaffen. Das Ziel war, gezielte vererbbare Mutationen im Gen für den C-C-Chemokinrezeptor vom Typ 5 (CCR5) einzuschleusen. Den Rezeptor nutzt das HI-Virus, um in menschliche Immunzellen einzudringen.

Von Forschern und Ethikern wurde der Ansatz heftig kritisiert, da aus ihrer Sicht mit der Verfügbarkeit antiretroviraler Behandlungen keine medizinische Notwendigkeit für einen solchen Eingriff vorlag. He begründete sein Vorgehen aber damit, dass das Gen gut erforscht sei, HIV immer noch eine verheerende Krankheit sei und HIV-Infizierte nach wie vor diskriminiert würden. Die Teilnehmer an Hes Studie sind so genannte HIV-diskordante Paare: Die Frauen sind HIV-negativ, ihre Männer HIV-positiv unter antiretroviraler Behandlung.

He zufolge könnte die Form des Gene Editing, die er bei Nana, Lulu und Amy nutzte, auch bei Krankheiten wie familiären Krebserkrankungen oder Muskeldystrophie eingesetzt werden. Kirksey und andere berichten, He habe mit John Zhang, CEO und Gründer von New Hope Fertility, den Plan geschmiedet, eine Klinik für künstliche Befruchtung zu eröffnen, um Paaren, die sich ein biologisches Kind wünschen, derartige genetische Dienstleistungen anzubieten.

Doch als die Kritik an den Experimenten in den Tagen nach der Ankündigung immer lauter wurde, verschwand He aus der Öffentlichkeit. Gerüchte kursierten, ihm sei eine Art Eskorte zur Seite gestellt worden, die ihn auf dem Campus auf Schritt und Tritt bewachte. Im Januar wurde er von seinem Universitätsposten entlassen und einige Zeit später wohl in Gewahrsam genommen.

Nachdem chinesische Behörden Hes Leistungen zunächst gelobt hatten, verurteilten sie dann öffentlich seine Arbeit und schlossen sein Labor. Nach einem Prozess hinter verschlossenen Türen am Volksgericht des Bezirks Nanshan wurde He zusammen mit zwei Mitgliedern seines Teams wegen »illegaler medizinischer Praktiken« zu einer Geldstrafe und drei Jahren Gefängnis verurteilt. Laut Robin Lovell-Badge, Forscher am Francis Crick Institute in London und Mitglied des WHO Sachverständigenausschusses, das damit beauftragt wurde, globale Regelungen für Human Genome Editing zu erarbeiten, hatten die chinesischen Behörden ein Komitee eingesetzt, das den Fall untersuchen und bewerteten sollte. Der WHO-Aussschuss hat drei Berichte zu Human Gene Editing veröffentlicht, zu Positionen, Empfehlungen, Aufsicht. »Wir haben aber trotz mehrerer Anfragen bisher nichts von ihnen gehört«, sagt Lovell-Badge.

Etliche Nachrichtenartikel, Features, Berichte und Bücher sind erschienen, zum Beispiel »The CRISPR Generation« von Kiran Musunuru, »Editing Humanity« von Kevin Davies, »Altered Inheritance« von Françoise Baylis, »CRISPR People« von Henry Greely, »The Code Breaker« von Walter Isaacson und das zuvor erwähnte »The Mutant Project« von Eben Kirksey, das die Ereignisse beschreibt, aber die Kinder selbst sind eher in den Hintergrund getreten. Sie sind zugleich Berühmtheiten und Opfer. Wie es ihnen gesundheitlich geht und ob sie wohlauf sie sind ist ein streng gehütetes Geheimnis.

Hes Gruppe hatte einen Langzeitplan ausgearbeitet, um die Entwicklung und den Gesundheitszustand der Kinder bis zu ihrem 18. Lebensjahr zu überwachen. Als Volljährige dann sollten die Mädchen befragt werden, ob sie für weitere Tests ihre Einwilligung geben. Nach Angaben einer anonymen Quelle aus Hes Umfeld wurden die Kinder bisher bei der Geburt, im Alter von einem und sechs Monaten sowie mit einem Jahr medizinisch untersucht. Die nächsten Untersuchungen waren für November 2021 geplant.

Zu den Tests, denen die Mädchen wahrscheinlich unterzogen werden, gehören Entwicklungsbeurteilungen sowie Bluttests, bei denen in der Regel die Anzahl der roten und weißen Blutzellen, Hämoglobin, Blutplättchen, Hämatokrit, Lipoproteine sowie einige Stoffwechselmarker bestimmt werden. Im Alter von fünf Jahren sollen Leberfunktionstests und mit zehn Jahren IQ-Tests hinzukommen. Auch HIV-Tests sieht der Gesundheitsplan vor. Allerdings ist unklar, ob der Plan derzeit eingehalten wird. Bezahlt werden die Tests aktuell von Personen aus Hes Umfeld.

Als die Mutter von Lulu und Nana Anfang 2018 erfuhr, dass sie mit Zwillingen schwanger ist, lehnte sie eine Fruchtwasseruntersuchung ab, der sie zuvor zugestimmt hatte. Sie sah darin nun ein mögliches Risiko für die Babys. Das Team hatte eigentlich geplant, fötale DNA aus dem Fruchtwasser zu gewinnen. Stattdessen gewann es DNA der Föten aus dem Blutkreislauf der Mutter, um sie etwa sie auf mit Krebs zusammenhängende Mutationen zu untersuchen.

Zuvor hatten sie Mutter und Vater Proben für eine Ganzgenomsequenzierung entnommen, deren Ergebnis unter anderem für eine so genannte Off-Target-Analyse verwendet wurde. Aus den Präimplantationsblastozysten – den befruchteten Eizellen vor der Verpflanzung in die Gebärmutter – hatten sie bereits Zellen entnommen und mit Hilfe einer Sequenzierung »Risikostellen« identifiziert, die nicht im CCR5-Zielgen lagen. Rekonstruktion der Genome der Kinder de novo mit dem Erbgut der Eltern als Gerüst statt der Verwendung des Referenzgenoms, wodurch Off-Target-Effekte womöglich verpasst worden wären.

Details fehlen, wie die psychische Gesundheit der Kinder bewertet wird oder wie sich das Verhalten der Familie gegenüber den Kindern gestalten wird. Auch das Verhalten der Familien gegenüber den Kindern ist dabei relevant. Schließlich wäre mit dem Bekanntwerden ihrer Identität potenziell ein soziales Stigma verbunden. Unter den zahlreichen Untersuchungen, die sich mit dem Genome Editing an der Keimbahn befassen, findet man den gemeinsamen Bericht der Nationalen Akademien der Medizin der USA, der Nationalen Akademien der Wissenschaften der USA und der Royal Society Großbritanniens aus dem Jahr 2020. Darin schlagen die Autoren vor, dass Kinder, deren Erbgut vor ihrer Geburt verändert werde, »über die Umstände ihrer Entstehung informiert werden sollen.«

Dieser Informationsansatz wird bereits bei Kindern angewandt, die mit herkömmlichen Technologien zur künstlichen Befruchtung gezeugt werden. Den Autoren zufolge wäre es für das psychische Wohlergehen von Kindern mit Keimbahnveränderungen und für ihre Beziehungen zu ihren Eltern wahrscheinlich von Vorteil, wenn sie schon in jungen Jahren darüber informiert werden, »was ihnen als Embryo widerfahren ist«.

In der Fragerunde nach Hes Vortrag in Hongkong fragte Maria Jasin, Entwicklungsbiologin am Memorial Sloan Kettering Cancer Center, ob die Zwillinge auf Grund ihrer veränderten und unterschiedlichen Anfälligkeit für HIV-Infektionen von ihrer Familie verschieden behandelt würden. Nana sei wahrscheinlich komplett geschützt vor HIV, weil beide Allele ihres CCR5-Gens verändert sind. Lulus Genom dagegen weise nur ein editiertes CCR5-Allel auf. Daher fragte sich Jasin, ob diese unterschiedliche genetische Ausstattung die Familiendynamik beeinflussen könnte: So könnte ein Zwilling etwa als ein wünschenswertere Ehepartnerin angesehen werden als der andere.

He antwortete, die Kinder bräuchten Autonomie, um ihr Leben zu gestalten, und dass der Einsatz von CRISPR nicht dazu gedacht sei, zu kontrollieren, wie sie ihr Leben gestalten. Jasin wies darauf hin, dass die Kinder würden bis zum Alter von 18 Jahren unter der Kontrolle ihrer Eltern leben. Das mache es zumindest denkbar, dass ihre Genotypen zu einer unterschiedlichen Behandlung in der Familie führen. Hes erwiderte: »Ich weiß nicht, wie ich die Frage beantworten soll.«

Neben dem Langzeitplan, um Gesundheit und Entwicklung der Kinder zu verfolgen, möchte auch die chinesische Regierung die Situation der Kinder im Auge behalten. Nach Angaben des Kommunikationsberaters Ryan Ferrell, der von August 2018 bis Februar 2019 und dann mit Unterbrechungen bis Februar 2020 Mitglied im Team von He war, haben chinesische Regierungsbeamte die Eltern aufgefordert, eine medizinische Überwachung zuzulassen. Laut Kirksey wollen chinesische Beamte den Gesundheitszustand der Kinder mindestens bis zu deren fünften Geburtstag dokumentieren. Die Eltern hegen die Sorge, dass die Aufmerksamkeit Nachbarn oder Arbeitgeber dazu bringen, die Identität der Kinder öffentlich werden könnte.

Tatsächlich wird es eine große Herausforderung sein, zu beurteilen, wie die Änderungen am Genom der Mädchen sich im Lauf ihres Lebens auswirken werden. Laut Eli Adashi, Medizinprofessor an der Brown University, benötigen die Kinder tiefgreifende, hochauflösende Analysen, die »weit« über das Niveau typischer Arztpraxen reicht. Gründliche Analysen der Genome dieser Mädchen könnten den Eltern Hinweise auf mögliche Gesundheitsrisiken geben und Informationen für die Familienplanung geben, über die die Kinder als Erwachsene selbst entscheiden.

Reise in ein unbekanntes Land

Möglicherweise sind die Kinder genetisch mosaik; ihre Zellen könnten ungleiche Genome enthalten. Genetischer Mosaizismus kann auf natürliche Weise entstehen, etwa durch postzygotische Mutationen, wenn die Mitose unregelmäßig verläuft und mutierte Zellen erhalten bleiben. Der Zustand kann aber auch auftreten, wenn nach einem von außen zugefügten Schaden ein DNA-Bruch nicht richtig repariert wird.

Kiran Musunuru, Autor des Buchs »The CRISPR Generation« und Direktor des Programms »Genetic and Epigenetic Disease Origin« der University of Pennsylvania, weist darauf hin, die bisher verfügbaren Daten stammten allesamt aus einer Analyse der fötalen DNA im Blutkreislauf der Mutter und der Plazenta-DNA von Lulu und Nana. »Wir wissen nicht, ob diese Daten perfekt mit denen der Kinder selbst übereinstimmen«, sagt er. Zumindest die Chromatogramme von Lulu und Nana deuteten darauf hin, dass beide Mädchen wahrscheinlich von Mosaizismus betroffen sind. Dies stellt Wissenschaft und Ärzteschaft vor einem Rätsel.

Um zu testen, ob Mosaizismus vorliegt und den Mädchen schadet, müsste man Proben vieler unterschiedlicher Gewebe entnehmen, so Musunuru. Doch Biopsien von lebenswichtigen Organen wie Herz oder Gehirn zu entnehmen, kommt selbstverständlich nicht in Frage. Ärzte können manche Ausprägungen von Mosaizismus aber auch direkt erkennen. Ein Phänotyp, der bekanntermaßen mit Mosaizismus in Verbindung gebracht wird, ist gesprenkelte Haut.

Veränderte Genome: Lulu, Nana, Amy

Menschen, die homozygot sind für eine bestimmte CCR5-Mutation – mit einer Deletion von 32 Basenpaaren (ΔCCR5 genannt) –, sind gegen eine HIV-1-Infektion resistent, selbst nach wiederholter Hochrisikoexposition; diese Resistenz scheint jedoch nicht ganz gesichert zu sein, da in der Literatur auch vereinzelte Fälle von HIV-positiven Deletionshomozygoten berichtet werden.

Die Forscher aus Hes Team versuchten jedoch nicht, genau diese 32 Basenpaare zu löschen. Stattdessen entwarfen sie ihre CRISPR-Schere so, dass sie CCR5 an einem Basenpaar an einem Ende einer natürlich vorkommenden Deletion schnitt. Der fehleranfällige Zellreparaturmechanismus, auf den CRISPR beim Ausschalten von Genen angewiesen ist, löschte in Lulu 15 Basenpaare in einer Kopie des Gens, aber keine in der anderen Kopie.

Laut Daten, die He bei der internationalen Genom-Editing-Konferenz im November 2018 in Hongkong vorstellte, wurden Nana Basen in einer CCR5-Kopie hinzugefügt und aus der anderen entfernt. Das könnte beide Allele lahmgelegt und eine HIV-Resistenz bewirkt haben. Auch bei Amy wurde nur ein CCR5-Allel umgebaut. Off-Target-Daten für Amy sind unbekannt. . In Lulus Genom wurde laut Hes Analyse ein Off-Target-Edit – eine Insertion – in einer intergenen Region von Chromosom 1 identifiziert.

Genetischer Mosaizismus kann auch mit bestimmten Krebsarten einhergehen. Und es ist bekannt, dass bei neuropsychiatrischen und neurologischen Entwicklungsstörungen die Körperzellen genetisch verschieden sein können. Mit Hilfe von Einzelzelltechniken können somatische Mosaikvarianten zwar im Prinzip in Gewebebiopsien identifiziert werden. Doch mit Ausnahme von Flüssigbiopsien aus Blut würden diese Verfahren bei den meisten Geweben und Organen lebender Kinder nicht durchgeführt.

Laut Rudi Jaenisch, Forscher am Whitehead Institute in Cambridge, ist der genetische Mosaizismus das Hauptproblem bei den derzeitigen Ansätzen für vererbbares Embryonen-Editing. Wenn das Genome-Editing stattfindet erst nachdem die befruchtete Eizelle zu einer zwei- oder mehrzelligen Blastozyste geworden ist – was bei Hes Experimenten wahrscheinlich der Fall war –, dann teilen sich die veränderten und nicht veränderten Zellen weiter. Eine Fruchtwasseruntersuchung kann den potenziellen Mosaizismus jedoch nicht sicher bestätigen oder ausschließen, da die Biopsienadel rein zufällig Zellen mit oder ohne verändertes Genom erwischen kann. Es gibt aktuell keine Methode, um den Grad des Mosaizismus bei einem lebenden Individuum zu bestimmen oder Mosaizismus in den meisten Zellen oder Geweben des Körpers sichtbar zu machen.

Genetisches Chaos

HIV dringt in Zellen über den CCR5-Rezeptor ein, aber »ist da noch etwas im Spiel?« fragt Adashi. Der heutige Wissensstand zur Rolle des Chemokinrezeptors sei unvollständig. Es sei etwa nicht klar, wie sich ihre Funktionen bei verschiedenen genetischen Hintergründen unterscheiden (siehe Kasten: »Veränderte Genome: Lulu, Nana und Amy«). Und es ist unbekannt, ob die CRISPR-Edits bei den drei Mädchen ein CCR5-Protein erzeugen, das Schaden anrichten könnte.

Es gibt auch Bedenken hinsichtlich so genannter Off-Target-Effekte in den Genomen der Mädchen. Das sind ungewollte Veränderungen, die versehentlich außerhalb des Zielgens eingebracht werden. He Jiankui erwähnte in seinem Vortrag, dass sein Team eine Off-Target-Veränderung – eine Insertion – in einer nicht zu einem Gen gehörigen Region von Chromosom 1 von Lulus Genom gefunden habe. Das Team kam aber zu dem Schluss, dass diese wahrscheinlich keine biologischen Funktionen beeinträchtigt.

Musunuru bezweifelt jedoch, dass es sich bei diesem einen Off-Target-Effekt um einen Einzelfall handelt. »Die Vorstellung, dass sie von 300 Zellen des Embryos zufällig die eine Zelle mit einem Off-Target-Effekt erwischen, ist unplausibel«, sagt er. Die Ganzgenomanalyse des Labors sei zu unempfindlich und »bei Weitem nicht tief greifend genug, um alles zuverlässig zu erfassen, was im Genom passiert.«

Genetisches Chaos mit unbekannten Folgen

In der Datenanalyse von Lulus Plazenta sieht Musunuru Hinweise auf eine weitere Mutation, die vor der Implantation nicht entdeckt wurde. Es handle sich dabei um eine womöglich unbeabsichtigte On-Target-Mutation im CCR5-Gen. Eine Mutation müsse nicht in allen Zellen vorhanden sein, um gesundheitliche Probleme zu verursachen, fügt er hinzu.

Es gibt aber auch andere Meinungen zu den Off-Target-Effekten. George Church von der Harvard Medical School etwa hält es für »recht plausibel«, nur eine Off-Target-Veränderung zu finden. Die Rate der Off-Target-Veränderungen mit gut konzipierter und getesteter Leit-RNA liege »bei viel weniger als einer pro Zellgeneration«, sagt er, und damit unter der Rate spontaner Mutationen. Die meisten befinden sich auf nur einem Allel, und lediglich ein winziger Teil des Genoms – 0,01 Prozent – würde unter dieser Voraussetzung ein ernsthaftes Problem verursachen. Risikostellen seien vor allem die Gene so genannter Tumorsuppressoren und ribosomaler Proteine. Church weist darauf hin, dass Off-Target-Effekte bei somatischen Therapien, bei denen eine Milliarde Zellen gleichzeitig behandelt werden, »ironischerweise eine Milliarde Mal gefährlicher sind« als bei einer einzigen Eizelle wie in Hes Experiment.

Zusätzlich zu den On-Target und Off-Target Effekten, »was ist im restlichen Genom los?« fragt Musunuru. »Um das rauszufinden, besitzen wir aber noch nicht die nötigen Technologien«, sagt er. Genome Editing ist zwar relativ leicht durchzuführen, doch die heutige CRISPR-Technologie bietet nicht die Präzision, um sicherzustellen, dass nur Zielstellen verändert werden. »Es ist sehr einfach, wenn es einem nichts ausmacht, dass es schiefgeht, wenn einen die Folgen nicht interessieren«, sagt er. Die Technologie sei zwar auf einem guten Weg, »aber wir sind noch lange nicht so weit«.

Adashi befürchtet, dass das genetische und genomische »Chaos« infolge unausgereifter Gene-Editing-Werkzeuge zum Verlust ganzer Chromosomen oder von Teilen davon führen könnte. »Im Prinzip könnten die Mädchen ein durcheinandergewürfeltes Genom in sich tragen«, sagt er und verweist auf mehrere Veröffentlichungen, die derartige Schäden durch Gene Editing mit CRISPR-Cas9 in menschlichen Embryonen nachgewiesen haben.

Zum Beispiel haben Kathy Niakan vom Francis Crick Institute und ihre Kollegen von anderen Forschungsinstitutionen Gene Editing in menschlichen Embryonen auf die Auswirkungen auf OCT4 hin untersucht, ein Pluripotenzfaktor, der vom POU5F1-Gen auf Chromosom 6 codiert wird. Die Gruppe fand Mosaizismus mit verschiedenen Arten von unbeabsichtigten chromosomalen und segmentalen Kopienzahl-Anomalien, sowohl in der Nähe der für das Gene Editing vorgesehenen Stelle als auch an anderen.

Dabei sahen sie Sequenzabschnitte von vier bis 20 Kilobasen Länge, die ihre Heterozygotie verloren hatten (also die Verschiedenheit der beiden Kopien desselben Gens). Den Forschern zufolge ergänzen diese Ergebnisse die zunehmende Zahl der Berichte über »unbeabsichtigte On-Target-Schäden«, die bei der Nutzung von CRISPR-Cas9 auftreten können. Ihre Erkenntnisse »werfen ein Schlaglicht« auf den potenziellen Einsatz solcher Genom-Manipulationen zu Reproduktionszwecken. In einer von Adashi mitverfassten Übersichtsarbeit heißt es, CRISPR-Cas9-basiertes Genome-Editing könne bei menschlichen Embryonen zum Verlust eines Chromosomenarms oder sogar eines ganzen Chromosoms führen.

Auch zu dieser Frage vertritt Church eine entgegengesetzte Position. Die Häufigkeit von genetischen Ereignissen wie Chromosomenanomalien sei »gering im Vergleich zum spontanen Embryoverlust von 40 bis 60 Prozent«, sagt er und verweist auf eine Studie von Gavin Jarvis von der University of Cambridge, in der Daten zur frühen Embryonensterblichkeit und zum Schwangerschaftsverlust ausgewertet sind. »Schwangerschaftsverluste und Embryonensterblichkeit«, so Jarvis, »finden unter natürlichen Bedingungen andauernd und oft statt.« Eine »plausible Spanne« aus veröffentlichten Studien deutet darauf hin, dass etwa 10 bis 40 Prozent aller Embryonen sterben, bevor sie sich einnisten können, und dass die Häufigkeit der Schwangerschaftsverluste von der Befruchtung bis zur Geburt insgesamt zwischen 40 und 60 Prozent liegt. »Außerdem können in Mosaik-Embryonen die wenigen nicht überlebensfähigen Zellen absterben, ohne dass dadurch die Gesundheit des Embryos beeinträchtigt wird«, argumentiert Church.

Weitergabe bedenklicher Daten

Françoise Baylis, Philosophin an der Dalhousie University in Kanada, bezeichnet die Arbeit von He Jiankui als »schlechte Forschung«, die keine Veröffentlichung rechtfertige. Sie sagt aber auch, dass es für die klinischen Wissenschaftler, die sich um die Kinder kümmern, von Vorteil sein könnte, genau zu wissen was den Kindern widerfahren ist. Dass sich viele Fachzeitschriften weigern, Daten zu veröffentlichen, die aus unethischen Experimenten stammen, wirft also die Frage auf, wie die Daten der genmanipulierten Mädchen geteilt werden können.

Die Ethikerin Jeantine Lunshof vom Harvard Wyss Institute hat vorgeschlagen, solche Daten auf Retraction Watch zu veröffentlichen, wobei ethisch problematische Informationen geschwärzt oder nachgetragen würden. »Ich fühle mich geschmeichelt«, sagt Ivan Oransky, Mitbegründer von Retraction Watch. Er sei bereit, diese Lösung in Erwägung zu ziehen, fügt aber hinzu, Retraction Watch sei ein journalistisches Medium und keine wissenschaftliche Publikation. Er befürworte Transparenz unter Wahrung der Vertraulichkeit.

Zum Fall der gentechnisch veränderten Kinder sagt er: »Man will natürlich die ganze Geschichte kennen.« Und auf die Frage, ob die Privatsphäre der Mädchen geschützt werden könnte, wenn der Zugang zu den Daten auf einen kleinen Personenkreis beschränkt würde: »Ich glaube nicht, dass wir den Zugang so sehr einschränken sollten.« Die Arbeit selbst werde hoffentlich eine Veröffentlichung finden. Davon könne man dann ja einige der Chromatogramme ausschließen.

Laut anonymen Quellen aus Hes Umfeld gibt es derzeit keine Pläne, Daten über Lulu, Nana oder Amy zu teilen.

Ein möglicher Weg, die Weitergabe der Ganzgenomsequenzdaten der Mädchen zu ermöglichen, könnte die Datenbank für Genotypen und Phänotypen des US-amerikanischen National Center for Biotechnology Information dbGaP sein. Der Zugang würde dann streng kontrolliert, um personenbezogene Daten zu schützen. Die Übermittlung von Daten der Zwillinge an die Datenbank berge aber Risiken, warnt Church: Die Daten in der dbGaP seien unverschlüsselt. »Sie könnten versehentlich oder absichtlich durchsickern.«

Verschlüsselte Daten seien für Algorithmen schwerer zu analysieren, eine so genannte homomorphe Verschlüsselung könnte da jedoch eine Lösung bieten, fügt Church hinzu. Diese Art der Verschlüsselung kann mit der Sicherheit der Blockchain-Technologie kombiniert werden. Jedes Hochladen von Daten, jede Abfrage oder jeder Antrag auf Datenzugriff erzeugt dann eine Transaktion in einer Blockchain, die von vielen Rechnerknoten verifiziert wird. Kirksey weist aber darauf hin, dass eine solche Lösung immer noch an Chinas strengen Vorschriften für die Weitergabe persönlicher Genomdaten scheitern könnte.

Es gibt mehrere historische Präzedenzfälle für die Veröffentlichung unethischer Experimente, die jeweils verschiedene politische Hintergründe hatten. Aus vielen schrecklichen Taten wurden Lehren gezogen, und es wurden Methoden etabliert, um die Wiederholung derartiger Tragödien zu verhindern.

Ein Beispiel ist die Aufhebung der Zugangsbeschränkungen zu den Aufzeichnungen über die Tuskegee-Syphilis-Studie – eine Studie der US-Regierung von 1932 bis 1972, bei der infizierte schwarze Männer mit Syphilis absichtlich unbehandelt blieben. Tywanna Whorley, Bibliothekswissenschaftlerin am Simmons College, hat die Geschichte dieser Studie untersucht. Die Enthüllungen des Whistleblowers Peter Buxtun, ehemaliger Mitarbeiter der US-Gesundheitsbehörde, zwangen Behörden zur Offenlegung von Einzelheiten der Studie, die das ganze Ausmaß der ethischen Verstöße enthüllten, die von Forschern der US-Regierung begangen wurden.

Ein anderes Beispiel ist das Internationale Militärtribunal, das im November 1945 mit der strafrechtlichen Verfolgung wichtiger Nazifunktionäre wegen Menschenrechtsverletzungen begann. Laut George Annas, Ethiker an der Boston University School of Public Health, legte der Nürnberger Ärzteprozess offen, dass und wie 23 Ärzte und Wissenschaftler an der Ermordung und Folterung zahlreicher Personen beteiligt waren: Sie testeten an KZ-Häftlingen unter anderem chemische Waffen, fügten ihnen absichtlich Wunden zu, infizierten diese, setzten sie Bedingungen aus, die Stürzen aus großer Höhe ähnelten, oder tauchten sie in Eiswasser – was zum Tod der Menschen führte. Die Aufzeichnungen über diese Experimente sind offen zugänglich, sagt Annas. »All das liegt offen vor, und das schon eine ganze Weile.«

Eli Adashi von der Brown University vertritt die Ansicht, dass die Aufzeichnungen über Hes Experimente an den genmanipulierten Kindern als ein Beispiel für unethische Interventionen aufbewahrt werden sollten. »Das ist ein bedauerliches historisches Dokument, aber trotzdem ein Dokument.«

Jaenisch und Church sind sich allerdings einig, dass eine Manipulation von Stammzellen, aus denen sich Spermien entwickeln, zielführender wäre, als Embryonen genetisch zu verändern. Bislang gelten aber weder das Gene Editing in Embryonen noch das Keimzellen-Editing als ausgereift genug für die Anwendung beim Menschen.

Was in Hes Labor geschah, hält Musunuru für einen geradezu lehrbuchmäßigen ethischen Verstoß, der umfassend analysiert und diskutiert werden muss. Bis heute sind die Manuskripte, die die Arbeit dokumentieren, weder in einer Fachzeitschrift veröffentlicht noch auf einem Preprint-Server eingestellt (siehe Kasten: »Weitergabe verdächtiger Daten«). Seit der Geburt von Lulu, Nana und Amy wurden dagegen zahlreiche Berichte über die Sicherheit und Ethik der Genbearbeitung veröffentlicht.

Im Bericht der Internationalen Kommission für 2020 wird darauf hingewiesen, dass die Gesundheit von genetisch veränderten Föten während der Schwangerschaft überwacht und die Gesundheit und das Wohlergehen von Kindern, die vor ihrer Geburt genetisch verändert wurden, während der gesamten Lebenszeit und sogar bis in die nächste Generation hinein überwacht werden sollte. Die Folgen für die physische und psychische Entwicklung gentechnisch veränderter Kinder seien derzeit »unbekannt« und müssten ebenfalls berücksichtigt werden. Darüber hinaus fordern die Autoren des Berichts, es müsse sichergestellt werden, ob das therapeutische Genome Editing das gewünschte Ziel eine vererbbare Erkrankung zu verhindern gelungen ist und analysiert werden, ob unbeabsichtigte Nebeneffekte aufgetreten sind. Die langfristige Gesundheitsüberwachung könne »Folgeuntersuchungen über mehrere Generationen hinweg zur Gesundheit und Wohlergehen des genetisch veränderten Nachkommens« umfassen. Einmal im gebärfähigen Alter, könnten gentechnisch behandelte Personen dann eingeladen werden, ihre Kinder in eine »generationsübergreifende Bewertung« einzubeziehen, die dann auch Enkelkinder einschließen könne.

Theoretisch könnte so die Zukunft gentechnischer Therapien aussehen. Doch angesichts der unterschiedlichen Berichte über das Ausmaß der medizinischen Überwachung, der die Kinder ausgesetzt sind, angesichts der unvollständigen Bewertung der genetischen Veränderungen, die die Kinder als Embryonen erfahren haben, und angesichts der sehr unterschiedlichen Meinungen über potenzielle Auswirkungen dieser Veränderungen auf ihre körperliche und geistige Gesundheit, also angesichts all dieser Unwägbarkeiten fällt es schwer vorherzusagen, was auf die Mädchen noch zukommt.

Sie wüchsen womöglich gesund auf, sagt Adashi. Bei all den Risiken rund um ihre Zeugung wäre das ein wunderbares Endergebnis. Doch er befürchtet, dass das Genome Editing an ihrer Keimbahn »erhebliches Potenzial hat, Schaden anzurichten«, sagt er »Wie und ob sich das manifestieren wird, ist unbekannt. Das ist ganz sicher kein guter Start ins Leben.«

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