Aktuelles: Roadshow ?Die CRISPR-Genschere in Regensburg“

Die Genschere hat die Wissenschaft revolutioniert, wird aber auch kontrovers diskutiert. Erste Anwendungen gibt es bereits in der Medizin und weitere sind in Landwirtschaft und Materialforschung in der Pipeline. Die Universit?t und das Universit?tsklinikum Regensburg veranstalten vom 13. bis 15. Juni 2024 gemeinsam mit dem Unternehmen BioWissKomm eine Roadshow mit einem facettenreichen Programm in dem sowohl Zukunftsaussichten als auch eventuelle Risiken und ethische Bedenken diskutiert werden. 

Wir m?chten an dieser Stelle einige Basisinformationen zum Thema liefern.  

Was ist eine Genschere?

Die Genschere hei?t eigentlich ?CRISPR-Cas9“ und ist eine Methode, mit der man Gene mit exakter Pr?zision an frei w?hlbaren Punkten modifizieren kann. Dadurch lassen sich etwa Fehler im Erbgut beheben, die Ursache für einige Erkrankungen sind. Besonders eindrucksvoll: sie funktioniert (fast) in jedem Organismus, ob Pflanzen, Tiere oder auch Menschen. Obwohl erst 2012 beschrieben, gibt es bereits etliche erfolgreiche Anwendungen in Medizin und Landwirtschaft. Die Wissenschaft hat die Strukturen und Mechanismen von CRISPR-Cas schnell und in gro?em Detail aufgekl?rt – dennoch wird intensiv zu weiteren Funktionen und Anwendungen geforscht. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) f?rdert ein Schwerpunktprogramm zu CRISPR-Cas (SPP2141) mit rund 20 Forschergruppen in ganz Deutschland, die an Strukturen, Mechanismen und Funktionen der CRISPR-Cas Maschinerien forschen. 

Wie ist Regensburg beteiligt?

Prof. Dina Grohmann und ihr Team am Lehrstuhl für Mikrobiologie an der Universit?t Regensburg sind Teil des Schwerpunktprogramms. Sie beobachten CRISPR-Cas Enzyme mithilfe der Einzelmolekülmikroskopie ?live“ bei ihrer Arbeit, um die Funktionsweise noch besser zu entschlüsseln. Mit den gewonnenen Erkenntnissen sollen die Enzym-Maschinerien zukünftig optimiert und damit noch vielseitiger und pr?ziser für Genmodifikationen einsetzbar werden.

Worauf basiert CRISPR-Cas9?

Es basiert auf dem natürlichen, so genannten adaptiven, Immunsystem von Bakterien. Wir kennen Bakterien vor allem als Krankheitserreger, aber auch Bakterien selbst k?nnen erkranken. Es gibt spezielle Viren, die Bakterien befallen – so genannte Phagen. Sie injizieren ihre DNA in die Bakterien und lassen diese vervielf?ltigen. So k?nnen sich die Viren vermehren. Für die Bakterien ist das aber fatal. Deshalb haben Bakterien ein komplexes Abwehrsystem wie die CRIPSR-Cas Systeme entwickelt. CRISPR-Cas Systeme verleihen Bakterien eine Art Ged?chtnis, in dem sie kurze Abschnitte der Phagen-DNA zwischen bestimmten eigenen Gen-Sequenzen einbauen. Sie schaffen sich damit eine Art Bibliothek aller Erreger, mit der die Bakterien bisher zu tun hatten, um bei einem neuen Befall schnell reagieren zu k?nnen. {web_name}e Bibliothek füttert spezielle Cas-Enzyme mit der Information, an welchen Stellen die fremde DNA-Sequenzen dann zerschnitten und damit unsch?dlich gemacht werden soll. {web_name}e Kombination aus Erkennen und Schneiden nutzt die CRISPR-Cas Methode aus, um Gene gezielt zu ver?ndern. 

Was unterscheidet CRISPR-Cas9 von bisherigen Methoden der Gentechnik? 

Bisherige Methoden der Gentechnik nutzen beispielsweise Viren, um etwa ein neues Gen in eine Zelle einzuschleusen. Wo das Gen dann eingebaut wird, l?sst sich damit allerdings nicht gezielt beeinflussen. Deshalb war bisher viel Aufwand n?tig, um die gewünschten Ver?nderungen zu erzielen. Mit CRISPR-Cas9 aber auch anderen Methoden der Genom-Editierung k?nnen Gene dagegen pr?zise an – oder ausgeschaltet, eingefügt oder entfernt werden. {web_name}e Methoden ver?ndern die Gentechnik deshalb von Grund auf.

Und was ist eine Roadshow?

Da diese Technologie so umfassend in Medizin und vielen anderen Bereichen angewandt werden kann und damit auch unsere Zukunft pr?gen wird, sollen Bürgerinnen und Bürger die M?glichkeit bekommen, sich über Chancen aber auch die Grenzen der Methode zu informieren und auszutauschen. Daher finanziert die DFG auch ein Projekt ??ffentlichkeitsarbeit“ im Rahmen des bereits erw?hnten Schwerpunktprogramms. In diesem Rahmen gibt es zum Beispiel Vortr?ge und Experimente an Schulen und als Highlight die Roadshows in verschiedenen St?dten in Deutschland.  Bisher fand die CRISPR-Cas Roadshows in Kassel, zweimal in Berlin und erst kürzlich in Wien statt.

Dort werden unterschiedliche Formate angeboten: 
- klassische Abendvortr?ge, die verst?ndlich erkl?ren, was CRISPR-Cas ist und wo es eingesetzt wird bzw. werden kann und die im Anschluss einen ungezwungenen Austausch mit den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern auf Augenh?he erm?glichen.
- Laborkurse in denen Lehrer, aber auch Nicht-Forschende ohne Vorkenntnisse, unter fachlicher Anleitung selbst ein CRISPR-Experiment durchführen. 
- in einer Theaterperformance gibt die Künstlerin Miriam Flick mit Tanz, Pantomime und Musik Einblicke in das t?gliche Laborleben und zeigt damit, wie viele ?berschneidungen es zwischen Wissenschaft und Kunst gibt. 
- in einem Science Café geht es um Science-Fiction, etwas Klamauk und Witz – aber auch um ernsthafte Wissenschaft und das Ausloten der Grenzen, was man machen k?nnte und was man (nicht) machen sollte.

Welche Rolle spielt die BioWissKomm dabei?

Die BioWissKomm ist ein Unternehmen, dass sich auf die Kommunikation von Themen aus den Biowissenschaften spezialisiert und im Rahmen des DFG-Schwerpunktprojekts mit den jeweiligen Forschergruppen vor Ort zusammenarbeitet. 
In Regensburg sind das neben Dina Grohmann und ihrem Team an der Universit?t auch Jürgen Fritsch vom Universit?tsklinikum, die einen Teil der lokalen Organisation übernommen und die aufw?ndigen Laborexperimente vorbereitet haben. 
Jürgen Fritsch baut au?erdem gemeinsam mit MINT-Labs Regensburg e.V. ein Schülerlabor auf und wird für Regensburg auch in Zukunft dort das CRISPR-Experiment übernehmen.

Alle Veranstaltungen sind kostenfrei. Für einige der Angebote sind Voranmeldungen notwendig. Das ausführliche Programm gibt es auf www.crispr-whisper.de (externer Link, ?ffnet neues Fenster). Anmeldungen unter info@biowisskomm.de