Galerie: Erbgut: Die DNA-Revolution

Calla Vanderberg ist gerade auf der Welt und schon Teil eines Forschungsprojektes. In der Frauenklinik Inova in Falls Church, Virginia, werden später sieben Gene des Mädchens analysiert, die die Wirkung von Medikamenten beeinflussen. Ziel des Projekts ist es, in Zukunft für jeden Menschen maßgeschneiderte Arzneien herzustellen.

Eine Larve der Mückenart Anopheles stephensi, die in urbanen Gebieten Asiens für die Verbreitung des Malaria-Parasiten verantwortlich ist. Bei dieser Larve hat der Molekularbiologe Anthony James von der Universitätvon Kalifornien in Irvine mittels der CRISPR-Methode ein Gen so verändert, dass die ausgewachsene Mücke Menschen nicht mehr mit Malaria infizieren kann. Ein fluoreszierendes Protein signalisiert, dass das Experiment gelungen ist. James plant, derart modifizierte Mücken eines Tages in großer Zahl auszusetzen und so die bestehende Population zu verdrängen. So hofft er, die Malaria-Seuche zu besiegen.

Dieser kleine Langschwanzmakake wurde von Forschern des Primaten-Forschungszentrums im chinesischen Kunming noch im Embryonalzustand gentechnisch verändert. Weltweit experimentieren Wissenschaftler mit der CRISPR-Methode, schreiben das genetische Programm von Nutztieren, Pflanzen und Fischen um und verleihen ihnen so neue Eigenschaften. Bei weiteren Arten sind ähnliche Versuche geplant.

Eine Mücke der Art Aedes aegypti, die unter anderem das Zika- und das Dengue-Virus überträgt. Das Insekt wurde im Labor gezüchtet und hat sich mit Rinderblut vollgesaugt. Biologen wollen das Erbgut der Mücken so verändern, dass sie unfruchtbare Nachkommen bekommen.

In den größeren Atlantiklachs haben Wissenschaftler mittels DNA-Rekombination die Gene zwei anderer Fischarten eingebaut, weshalb er doppelt so schnell zur Schlachtreife heranwächst wie das gleich alte Exemplar in der unteren Bildhälfte. Der Super-Lachs verbraucht weniger Futter und verträgt auch die Haltung in urbanen Aqua-Farmen. Das spart Transport- und Energiekosten und verhindert, dass die Tiere ins Meer entkommen. Zwar ist der Konsum von transgenem Lachs wohl unbedenklich, viele Kunden stehen gentechnisch veränderten Nahrungsmitteln aber kritisch gegenüber. Wird sich das durch CRISPR ändern?

Ein Mitarbeiter wartet, bis er den Reinraum von China Regenerative Medicine International in Shenzhen betreten darf. Die Firma bereitet hier Schweinehornhäute so auf, dass sie sich für die Transplantation auf Menschen eignen. Chinas Biotechnologie-Sektor boomt. Wissenschaftler haben die CRISPR-Methode auch schon an nicht lebensfähigen menschlichen Embryonen getestet.

Der Beagle Taingou wurde gentechnisch so verändert, dass er doppelt so viele Muskeln bildet wie ein durchschnittliches Exemplar der Spezies. Die Wissenschaftler am Institut für pharmazeutische Forschung in Guangzhou hoffen, mit solchen Experimenten künftig Therapien für krankhaften Muskelschwund beim Menschen entwickeln zu können.

Die Amerikanische Kastanie war im Osten der USA weitverbreitet, bis ein eingeschleppter Pilz sie zu Beginn des 20. Jahrhunderts beinahe ausrottete. Kristen Stewart und ihre Kollegen vom Institut für Umwelt- und Forstwissenschaft der Universität des Staates New York schufen mithilfe eines Weizen-Gens eine Kastanie, die resistent gegen den Pilz ist. Der Baum, den Stewart hier pflegt, soll in naher Zukunft seinen Platz in aufgeforsteten Kastanienwäldern finden.

Im Labor von Lars Burdorf an der Universität von Maryland strömt menschliches Blut durch Schweinelungen. Jedes Jahr sterben viele Menschen, weil es nicht genügend Spender für Organtransplantationen gibt. Schweineorgane sind prinzipiell geeignet, aber oft mit Viren belastet, die für den Menschen schädlich sind. Die CRISPR-Methode könnte das Risiko mindern.

Die Eltern von Jack tragen beide ein defektes Gen, weshalb ihre Kinder mit einer Wahrscheinlichkeit von 25 Prozent an Mukoviszidose erkranken. Auch ihr 16 Monate alter Sohn hat das defekte Gen, doch er ist gesund. Nach der Befruchtung im Reagenzglas untersuchten Ärzte die fünf Tage alten Embryonen. Danach pflanzten sie einen der gesunden Embryonen in die Gebärmutter von Jacks Mutter ein. Diese Methode nennt man Präimplantationsdiagnostik (PID). Der Fortpflanzungsgenetiker Ilan Tur-Kaspa hat errechnet, dass man allein in den USA 2,2 Milliarden Dollar pro Jahr für Mukoviszidose-Behandlungen sparen könnte, wenn sich alle Menschen, die die defekten Gene aufweisen, der PID bedienen würden.