Komplex wie eine Fruchtfliege

Forscher versprachen sich große Erkenntnisse von der Entschlüsselung der DNA, 2001 gelang sie erstmals. Heute versuchen Unternehmen daraus Profit zu schlagen, auch wenn viele Geheimnisse bleiben

Von Adefunmi Olanigan

Kein göttlicher Vergleich war zu groß, jeder irdische zu klein, um deutlich zu machen, wie revolutionär die Entschlüsselung des Genoms den Menschen und die Art, wie wir leben, grundsätzlich verändern würde. Der Blick auf das menschliche Genom erfülle ihn mit Demut, sagt Francis Collins, der das internationale Human Genome Project damals leitet. Im Juni 2000 steht er am Redepult im East Room des Weißen Hauses, vor sich in den Stuhlreihen Diplomaten aus Deutschland, Frankreich, Japan und die Weltpresse.

Zusammen mit dem damaligen US-Präsidenten Bill Clinton, dem britischen Premier Tony Blair und Craig Venter, dessen Unternehmen Celera im wissenschaftlichen Wettstreit ebenfalls an der ersten Version des menschlichen Genoms arbeitete, würden sie gemeinsam verkünden, dass sie genau diese nun vorlegen konnten. Endlich, sagt Collins, konnten wir, die Menschheit, „einen ersten flüchtigen Blick in unser eigenes Handbuch werfen, das bisher nur Gott bekannt war“.

Wenige Monate später werden im Februar 2001 die erste wissenschaftliche Analyse vom menschlichen Genom in den großen Fachmagazinen Nature und Science veröffentlicht. Viele weitere Erkenntnisse werden folgen. Doch obwohl die Forschung in den vergangenen 25 Jahren noch viel mehr Informationen über das Genom herausgefunden hat, können wir dieses vermeintlich göttliche Handbuch bis heute nicht vollständig lesen.

Die Vorstellung, dass unsere Gene uns Zugang zu dem geben, was uns im Innersten zusammenhält oder sie wie ein Handbuch eben genau beschreiben würden, welche Eigenschaften und Krankheiten ein Mensch mal entwickeln würde – die konnte das Genom nicht einlösen. Trotzdem gibt es immer mehr gentechnische Anwendungen und in manchen von ihnen schlummert immer noch die Idee vom lesbaren Menschen.

Wie einst das Internet oder heute künstliche Intelligenz war auch das Genom Projektionsfläche für eine bessere Zukunft. Die Forschenden und die Regierungen, die sie finanzierten, waren 2001 überzeugt: Ihr Fund, ihre Investition würde die Welt und den Menschen, die Art, wie wir leben und forschen, grundsätzlich verändern. Genomforschung würde die Diagnose, Vorbeugung und Behandlung der meisten, vielleicht sogar aller menschlichen Krankheiten revolutionieren, prophezeite noch US-Präsident Bill Clinton.

Stattdessen meinen jetzt mehr als 40 Millionen Menschen weltweit zu wissen, dass sie zu 10 Prozent Italienerin oder 30 Prozent Japaner sind. Als wäre die eigene Herkunft ein Kuchen, in den man Fähnchen gesteckt hat von Ländern, deren Grenzen immer schon so existieren. Für dieses Wissen oder die Suche nach Verwandten haben sie mit den privaten Anbietern 23andMe, Ancestry und Co bereitwillig die vielleicht intimsten Daten geteilt, zu denen der Mensch sich Zugang verschafft hat.

Bis heute ist die DNA wie ein Buch, in dem man nur jedes zehnte Wort entziffern kann

Das Interesse an der DNA beschränkte sich nie nur auf die Forschung, es gab immer auch ein kapitalistisches Interesse von Unternehmen und Versicherungen – und ein besonders problematisches von staatlichen Behörden.

Doch über Unternehmen wie Ancestry hinaus haben Gen­analysen in den vergangenen 25 Jahren immer tiefer Einzug in das Privatleben erhalten. Für die Sehnsucht, Informationen über ihr zukünftiges Baby zu erlangen, überqueren einige Paare sogar Ozeane und zahlen zehntausende Dollar. Noch bevor es geboren oder sich in die Gebärmutter eingesetzt hat, soll ein sogenanntes Embryo-Screening verraten können, ob ihr Kind mal groß oder klug wird. Könnte es das BRCA-Gen haben, durch das das Risiko für Brustkrebs steigt, und wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit für Alzheimer und Diabetes?

Start-ups wie Orchid, Hera­sight oder Nucleus verkaufen das Versprechen von einem optimierten Kind und die Illusion von einem Stück Kontrolle über das eigene Leben. Denn feste Aussagen dazu, wie sich auffällige Genvarianten tatsächlich irgendwann einmal die Eigenschaften oder auch Krankheit ausprägen, kann keines der Unternehmen treffen.

Paradoxerweise war der Moment, in dem die Forschenden das Genom in Händen hielten, der, in dem alle ihre Vorstellungen über dieses in sich zusammenbrachen. Sie nahmen an, der Mensch als hochkomplexes Wesen müsse bis zu 100.000 proteincodierende Gene haben. Stattdessen sind es gerade mal 25.000, nicht mehr als eine Fruchtfliege. Man glaubte damals noch, man würde Gene für alles finden. Dafür, dass Menschen groß sind, homosexuell oder geschickt. Als könnte man wie in einem Kinderrätsel, bei dem ein Gewirr an Linien übereinander liegen nur die Gene auf der linken Seite des Blatts mit ihren jeweiligen menschlichen Eigenschaften auf der rechten Seite des Blatts verbinden, solange man sich nur gut genug konzentriert.

Aber als die Forschenden versuchten, einen Überblick über das Knäuel zu erlangen, wurde es immer komplizierter. Selbst Eigenschaften, die sie für einfach erkennbar hielten, etwa Größe oder Haarausfall, werden von vielen verschiedenen Genen beeinflusst. Und selbst, wenn es sehr klare Zusammenhänge zwischen Genvarianten und dem, was sie auslösen, gibt, erklären sie immer nur einen Teil davon, wie groß man wird, wann einen der Haarausfall erwartet und ob Brustkrebs ausbricht. Genauso entscheidend sind Umweltfaktoren, die sich aus dem eigenen Leben ergeben; von außen messbar in Luftqualität, Stress, Ernährung und Bewegung oder im Körper den Regulationswegen an der DNA, die den Namen Epigenom tragen.

Speichelproben enthalten besonders intime Daten

Foto: Mario Tama/getty images

Von einigen Genen wissen wir ganz konkret, dass ihre Varianten Krankheitsrisiken erhöhen oder abmildern können. Wie gefährlich es ist, pauschal in die Genetik eingreifen zu wollen, wenn keine Erkrankungen bereits diagnostiziert vorliegen, zeigt auch die Geschichte von He Jiankui. Im November 2018 verkündete der chinesische Forscher, er habe mithilfe der Genschere Crispr-Cas-9 zwei genetisch veränderte Babys erzeugt. He hat ihnen die natürliche vorkommende Variante eines Gens mitgegeben, das vor HIV schützt. Ob die Variante aber andere gesundheitliche Risiken tragen würde, wusste er damals nicht. Solche Varianten sind immer wieder auch ein Handel zwischen zwei Risiken. So können Genveränderungen, die vor einer Krankheit schützen, die Menschen für andere Krankheiten wiederum anfällig machen.

Ist man ehrlich: Die menschlichen Fähigkeiten in der Sprache der Biologie, reichen gerade mal aus, um ein Gefühl für den Klang zu erlangen. Es ist als hätte man zwar ein Buch vor sich, kann aber nur jedes zehnte Wort entziffern. Obwohl erste sinnvolle Analysen und sogar Veränderungen möglich sind, verstehen wir die großen Zusammenhänge noch nicht.

Eine der größten Errungenschaften aus dem Human Genome Project selbst sind wohl die Fortschritte in der Sequenzierung des menschlichen Genoms. Während der Weg zum ersten menschlichen Genom 10 Jahre und Milliarden Dollar verschlang, braucht eine volle Sequenzierung heute nicht länger als einen Tag und kostet wenige hundert Dollar. Diesem technologischen Sprung ist es zu verdanken, dass in der Coronapandemie Forschende in kürzester Zeit einen Impfstoff entwickeln und neue Varianten des Virus auffinden konnten. Auch können Me­di­zi­ne­r*in­nen so in kürzester Zeit herausfinden, durch welche Mutationen Krebszellen im Körper sich unkontrolliert ausbreiten können. Mithilfe der DNA können Immunzellen dann sogar genau auf sie angesetzt werden.

Für noch mehr Anwendungen braucht es noch mehr Genomdaten. Nur so lassen sich größere Zusammenhänge zwischen Krankheit und Genen besser feststellen und neue Medikamente entwickeln.

Francis Collins (ganz rechts), der Leiter des Human Genome Projects, bei einer Pressekonferenz in Washington im Februar 2001

Foto: Stephen Jaffe/afp

Und vielleicht werden wir dann irgendwann doch genetische Daten nutzen können, um präventiv Krankheit vorherzusagen, so wie es derzeit das „Generation Project“ der britischen Gesundheitsbehörde und ähnliche Studien versuchen.

Dieses will von 100.000 Babys das komplette Genom sequenzieren und sie auf mehr als 200 Konditionen testen, die im Kindesalter auftreten. Dadurch sollen vor allem seltene Generkrankungen gefunden werden. Schon jetzt mit Erfolg: Da ist etwa Freddie, dem durch das Projekt ein Retinoblastoma diagnostiziert werden konnte, eine seltene Form von Augenkrebs. Sie konnte direkt behandelt werden.

Und trotzdem müssen wir und auch die Studien sich fragen, wann Wissen mehr Nutzen als Schaden anrichtet. Bei der Genmutation, die bei Freddie zum Krebs geführt hat, bricht in den meisten Fällen tatsächlich die Krankheit aus – aber trotzdem muss das nicht immer der Fall sein. Die Forschung nennt den Faktor, der beschreibt, wie wahrscheinlich eine Genmutation zur Krankheit führt, Penetranz. Andere Erkrankungen haben eine sehr viel niedrigere. Unser Handbuch des Lebens ist also viel mehr ein Statistikheft. Wir müssen wohl weiter das Unwägbare aushalten.