Chemie-Nobelpreis 2020 für Entdeckung der Gen-Schere

Der Nobelpreis für Chemie 2020 geht an Emmanuelle Charpentier und Jennifer A. Doudna. Die beiden Wissenschaftlerinnen haben eine schnelle und billige Methode zum Genom-Editing entwickelt, die unter dem Namen CRISPR/Cas9 bekannt ist. Mit dieser "Gen-Schere" kann der DNA-String an einer bestimmten Stelle abgeschnitten und damit angepasst werden. 

So kann die DNA von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen mit besonders hoher Präzision verändert werden. Mit dieser Methode kann daher "der Code des Lebens" neu geschrieben werden, erklärt Claes Gustafsson, Vorsitzender des Chemie-Nobelpreis-Komitees. "Es hat nicht nur die Grundlagenwissenschaft revolutioniert, sondern hat auch zu innovativen Nutzpflanzen geführt und wird zu bahnbrechenden neuen medizinischen Behandlungen führen". Vor allem bei der Behandlung von Krebspatienten oder Erbkrankheiten soll die Methode langfristig den Durchbruch bringen.

Ethische Bedenken

Die CRISP/Cas Methode hat in den vergangenen Jahren aber auch für hitzige Diskussionen gesorgt. So wurden 2019 ein chinesischer Forscher verurteilt, der mithilfe von CRISPR/Cas9 das Erbgut von Kindern verändert hatte, um sie vor einer Ansteckung mit dem HIV-Virus zu schützen. Das warf starke ethische Bedenken an der Methode auf.

Dabei war die Entdeckung von CRISP/Cas9 ein Zufall. Bei ihrer Untersuchung des Bakteriums Streptococcus pyogenes, das beim Menschen beispielsweise Scharlach auslösen kann, fand Charpentier ein bis dahin unbekanntes Molekül mit dem Namen tracrRNA. Das ist Teil des Immunsystems von Bakterien, dem CRISPR/Cas (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), das Viren unschädlich macht.

Schneiden und neu zusammensetzen

Nachdem sie ihre Entdeckung 2011 in einer Studie publizierte, begann Charpentier ihre Zusammenarbeit mit der Biochemikerin Doudna. Gemeinsam konnten sie die Gen-Schere des Bakteriums nachbilden und so verändern, dass sie leichter zu verwendbar wurde.

Statt nur Virus-DNA zu schneiden, modifizierten die beiden Forscherin die Gen-Schere so, das jede DNA damit geschnitten werden kann. Dann kann sich das Genom entweder selbst heilen und wird damit in den meisten Fällen unwirksam. Oder die Forscher designen ein Reparatur-DNA-Template, dass in die DNA eingebaut wird und damit die Codierung des Genoms ändert.

Forschung in Wien

Die Französin Emmanuelle Charpentier arbeitet derzeit am Max Planck Institut in Berlin. Zuvor hatte sie in Wien geforscht, wo sie 2002 an den Max F. Perutz Laboratories der MedUni Wien als Gruppenleiterin tätig war. 2009 wechselte sie an die Universität Umeå in Schweden. Jenifer A. Doudna arbeitet derzeit an der Berkeley Universität im US-Bundesstaat Kalifornien.

Es ist der erste Nobelpreis, der in über 100 Jahren seiner Existenz, an ein reines Frauen-Team vergeben wurde. "Ich hoffe, dass diese Auszeichnung für mich und Jennifer Doudna eine starke Botschaft für junge Frauen darstellen wird. Vor allem für junge Forscherinnen, die den Weg der Wissenschaft verfolgen wollen. Ich hoffe, dass wir ihnen zeigen können, dass man auch als Frau Preise gewinnen kann. Und noch wichtiger: Dass Frauen in der Wissenschaft Einfluss mit den Forschungen haben können, die sie verfolgen.", sagte Charpentier. 

Patentstreit

Die beiden Frauen haben einen langen Patentstreit mit dem chinesischen Forscher Feng Zhang vom Broad Institute in Cambridge (USA) hinter sich. Er hatte ebenfalls Patentrechte für CRISPR/Cas angemeldet. Er hatte den Antrag im Dezember 2012 eingereicht, die beiden Frauen im Mai 2012. Zhang beantragte ein Schnellverfahren und erhielt 2014 die Patentrechte. 2017 wurde in einem Verfahren Zhang die Rechte vom US Patent and Trademark Office (USPTO) zugesprochen. Allerdings dauert der Rechtsstreit seither an, mit Teilerfolgen auf beiden Seiten.