Roadshow „Die CRISPR-Genschere in Regensburg“

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Veranstaltungsreihe zum Genome-Editing 

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11. Juni 2024

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 Universität und das Universitätsklinikum 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 möchten an dieser Stelle einige Basisinformationen zum Thema liefern.  

Was ist eine Genschere?

Die Genschere heißt eigentlich „CRISPR-Cas9“ und ist eine Methode, mit der man Gene mit exakter Präzision an frei wählbaren 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 großem Detail aufgeklärt – dennoch wird intensiv zu weiteren Funktionen und Anwendungen geforscht. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert 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 Universität 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 präziser 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 können erkranken. Es gibt spezielle Viren, die Bakterien befallen – so genannte Phagen. Sie injizieren ihre DNA in die Bakterien und lassen diese vervielfältigen. So können 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 Gedächtnis, 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 können. Diese Bibliothek füttert spezielle Cas-Enzyme mit der Information, an welchen Stellen die fremde DNA-Sequenzen dann zerschnitten und damit unschädlich gemacht werden soll. Diese Kombination aus Erkennen und Schneiden nutzt die CRISPR-Cas Methode aus, um Gene gezielt zu verändern. 

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, lässt sich damit allerdings nicht gezielt beeinflussen. Deshalb war bisher viel Aufwand nötig, um die gewünschten Veränderungen zu erzielen. Mit CRISPR-Cas9 aber auch anderen Methoden der Genom-Editierung können Gene dagegen präzise an – oder ausgeschaltet, eingefügt oder entfernt werden. Diese Methoden verändern 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 prägen wird, sollen Bürgerinnen und Bürger die Möglichkeit bekommen, sich über Chancen aber auch die Grenzen der Methode zu informieren und auszutauschen. Daher finanziert die DFG auch ein Projekt „Öffentlichkeitsarbeit“ im Rahmen des bereits erwähnten Schwerpunktprogramms. In diesem Rahmen gibt es zum Beispiel Vorträge und Experimente an Schulen und als Highlight die Roadshows in verschiedenen Städten 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 Abendvorträge, die verständlich erklären, 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 Augenhöhe ermöglichen.
- 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 tägliche Laborleben und zeigt damit, wie viele Überschneidungen 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 könnte 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 Universität auch Jürgen Fritsch vom Universitätsklinikum, die einen Teil der lokalen Organisation übernommen und die aufwändigen Laborexperimente vorbereitet haben. 
Jürgen Fritsch baut außerdem 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. Anmeldungen unter info@biowisskomm.de 

KS