Gene Drives: Möglichkeiten und Risiken einer Technologie zur Verbreitung erwünschter Eigenschaften in Populationen

Ein neuer TAB-Bericht gibt einen umfassenden Überblick über den Stand der Entwicklung, die Einsatzmöglichkeiten sowie Sicherheits- und Regulierungsfragen von Gene-Drive-Systemen.
Cover TAB-Arbeitsbericht Nr. 214 Gene Drives
TAB-Arbeitsbericht Nr. 214: Gene Drives. Technologien zur Verbreitung genetischer Veränderungen in Populationen

Einige drängende Herausforderungen im Bereich der öffentlichen Gesundheit, der Landwirtschaft und beim Schutz bestimmter Ökosysteme erfordern Kontrollmöglichkeiten für verschiedene (Schad-)Organismen. Manche der bisher verfolgten Lösungsstrategien erscheinen zunehmend problematisch oder sind nicht mehr hinreichend wirksam. Hierzu gehört der Kampf gegen von Stechmücken übertragene Krankheiten, vor allem der Malaria in den Hochendemiegebieten Subsahara-Afrikas. Dort sind trotz aller Fortschritte immer noch 95% der jährlich mehr als 600.000 weltweiten Todesfälle durch Malaria (davon 80% Kinder unter fünf Jahre) zu beklagen.

Neue Lösungsansätze bei der Bekämpfung von Malaria und zum Schutz von Ökosystemen

Einen neuen Ansatz für die Bekämpfung von Schadorganismen bieten mit gentechnischen Methoden herstellbare DNA-Segmente, die bewirken, dass einzelne Gene und dadurch bestimmte Eigenschaften sehr viel häufiger als nach den üblichen Vererbungsregeln weitergegeben werden –und Populationen so innerhalb weniger Generationen vollständig verändern bzw. eliminieren können. Die Entwicklung und Herstellung dieser sogenannten Gene Drives wurde durch die neuen Möglichkeiten der Genomeditierung in den letzten gut zehn Jahren deutlich beschleunigt und intensiviert. Gleichzeitig hat sich eine kontrovers geführte, polarisierte wissenschaftliche und öffentliche Debatte über die Potenziale und Risiken möglicher Anwendungen von Gene-Drive-Systemen entwickelt.

Die am intensivsten verfolgten Anwendungsmöglichkeiten sind die Eliminierung von Populationen malariaübertragender Stechmücken oder deren Veränderung, sodass sie den Malariaerreger nicht mehr effizient genug übertragen können. Darüber hinaus werden Gene-Drive-Ansätze zur Eliminierung von Populationen invasiver Nagetierarten auf Inseln zum Schutz der dortigen Ökosysteme oder von Schadinsekten in der Landwirtschaft verfolgt.

Potenziale und Risiken ohne Feldversuche schwer abschätzbar

Die mögliche Ausbreitung von Gene Drives über die Zielpopulationen und Ländergrenzen hinweg und die damit verbundenen potenziellen Ökosystemschäden werden als relevante, möglicherweise schwer kontrollierbare Risiken thematisiert. Auch der Missbrauch für terroristische Zwecke oder eine Verwendung als militärische Biowaffen werden immer wieder als mögliche Gefahren diskutiert. Alle bisher entwickelten Gene-Drive-Systeme sind bis heute allerdings nur unter Laborbedingung getestet worden, was eine belastbare Beurteilung ihrer tatsächlichen Potenziale und der Risiken stark einschränkt.

Umfassende Informationsgrundlage und Handlungsoptionen

Der TAB-Arbeitsbericht Nr. 214 bietet eine umfassende und fundierte Informationsgrundlage über den aktuellen Stand der Entwicklung, die Nutzungsmöglichkeiten sowie zu Fragen der Sicherheit und Regulierung von Gene-Drive-Systemen. Aus den Herausforderungen bei der Entwicklung solcher Systeme sowie der Bewertung möglicher Nutzen und Risiken werden darüber hinaus Handlungsoptionen insbesondere hinsichtlich Forschungsförderung und eines möglichst breit akzeptierten Prozesses der Risikobewertung abgeleitet.

Die wichtigsten Ergebnisse sind im vierseitigen TAB-Fokus Nr. 48 und dessen Webversion auf der Projektseite dargestellt.

21.03.2025

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