NZZ Folio 09/00 - Thema: Gene   Inhaltsverzeichnis

Der Mensch im Bakterium

Paul Berg (geb. 1926).

Von Ernst Peter Fischer

ENDE DER SECHZIGER jAHRE schien die Genetik langweilig zu werden, und viele ihrer Vertreter wechselten das Fach. Das Interesse der akademischen Welt an der Vererbung war so gering, dass der Vortrag, an dem zum ersten Mal beschrieben wurde, was heute die Grundoperation der Gentechnik ist, vor leeren Bänken stattfand. Der Schweizer Werner Arber hatte entdeckt, dass Bakterien sich gegen die Angriffe von Viren schützen konnten, indem sie deren Gene an ganz bestimmten Stellen durchschnitten. Diese molekularen Scheren, die Arber aus den Bakterien isolierte, wurden bald zu einem wichtigen Werkzeug in jedem Labor. Doch seine Kollegen sagten nur: Nun gut, jetzt kannst du die langen DNA-Moleküle der Zelle so zerschneiden, dass viele kleine Fragmente entstehen. Und was haben wir davon?

Im Rückblick klingt die Frage albern, denn bald wurde klar, dass die Möglichkeit, DNA zu zerstückeln, Voraussetzung ist für die zwei wichtigsten Anwendungen in der Genetik: die Analyse von Genen und den Einbau von fremden Genen ins Erbgut.

Wer die genaue Bauanleitung, die in einem Gen steckt, lesen will, muss die DNA zuerst in handliche Stücke teilen, ganz lässt sie sich nicht lesen. Das Zerschneiden von DNA-Molekülen gehört zu den Grundvoraussetzungen des 1990 angelaufenen Human Genome Project, das zum Ziel hat, die Sequenz aller Gene des Menschen zu bestimmen.

Die zweite Anwendung begründete die Gentechnik. Einige Molekularbiologen kamen auf die Idee, die getrennten DNA-Fragmente wieder zusammenzuschweissen. Bald fragten sie sich, ob es möglich sei, DNA-Fragmente aus zwei verschiedenen Organismen zu verbinden. Dieses Experiment funktionierte 1973 zum ersten Mal, unter anderem im Labor des Amerikaners Paul Berg, der an der Stanford University arbeitete. Berg erkannte die Bedeutung der gelungenen Manipulation: Es war nun möglich, im Reagenzglas DNA-Moleküle so zu verbinden, dass dabei genetische Information entstand, die in der Natur so nicht vorkommt. Die Experten sprachen in diesem Fall von der «rekombinierten DNA». Bald schon produzierten Bakterien, in die man das Menschengen für Insulin geschleust hatte, das Hormon, das Zuckerkranke nicht mehr selbst herstellen können. Eine neue Phase der kommerziellen Nutzung der Biologie begann.

Doch so grandios die Zukunft der Genetik nun aussah und so deutlich sich neue und bessere Wege zur Erforschung von Krankheiten abzeichneten - Berg ahnte auch, dass die Technik ihre Risiken birgt. Man könnte zum Beispiel Gene aus Viren, die Krebs verursachen, in menschliche Darmbakterien einbauen. Was geschähe, wenn ein solches Bakterium aus einem Labor entwiche? Und wie liesse sich solch ein Ereignis verhindern?

Berg wollte solche Fragen in der Öffentlichkeit diskutieren. 1974 verfasste er den legendären «Berg-Brief», in dem er seinen Kollegen vorschlug, eine gewisse Zeit auf Experimente mit rekombinierter DNA zu verzichten, und zwar bis es Vorschriften für den sicheren Umgang mit ihr gab. 1975 half Berg, das erste internationale Forum über die Gentechnik zu organisieren, die berühmte Asilomar-Konferenz, auf der mehr als 100 Genetiker versuchten, Klarheit über die Risiken ihrer Arbeit zu gewinnen, und beschlossen, sich selbst Regeln aufzuerlegen.

Als Berg 1980 mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet wurde, konnte seine Wissenschaft gerade einen neuen Triumph feiern. Einigen Molekularbiologen war aufgefallen, dass die gleiche molekulare Schere die DNA verschiedener Menschen in verschieden lange Stücke teilte. Das Muster aus kürzeren und längeren Stücken war überdies grösstenteils erblich. Damit war die chemische Individualität, die Garrod am Anfang dieses Jahrhunderts aus der Vererbung von Krankheiten geschlossen hatte, verstanden: Es ist die DNA, die die Menschen voneinander unterscheidet.

Überdies erlaubten die neuen Methoden, mit der Kartierung der menschlichen Gene zu beginnen. Was Morgan vor fast 100 Jahren bei den Fliegen begonnen hatte, konnte jetzt beim Menschen fortgeführt werden.

Seit dieser Zeit liessen sich immer mehr und immer schneller Gene finden, die zu Krankheiten beitragen, weil ihre Bauanleitung für ein Protein einen Fehler enthält. Bald wurde deutlich, dass auch Krebs eine genetische Krankheit ist. Umwelteinflüsse und eine vererbte Anlage im Erbmaterial führen dabei zu einem gestörten Zusammenspiel der Gene.

Eine Möglichkeit, eine Behandlung gegen Krebs und viele andere Krankheiten zu finden, sahen die Wissenschafter in der möglichst kompletten Erforschung der menschlichen Gene. Die Idee des Human Genome Project war geboren.


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