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24.07.2008
Einführung zur Gentechnologi...
Gentechnologie, Stammzellenforschung & innovative Ansätze der Pharmaforschung (24 Beiträge online)
In loser Folge wird darüber berichtet, was auf dem Gebiet der Gentechnologie, der Stammzellenforschung und über innovative Pharmaforschung für ein kritisches Publikum „berichtenswert“ ist.
Blogbild: stilisierte DNA-Helix (Computergrafik)

eZine von Alfred Rhomberg

Gentechnologie, Stammzellenforschung & innovative Ansätze der Pharmaforschung: Einführung zur Gentechnologie (I) - Kritische Überlegungen

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Gentechnologie, Stammzellenforschung & innovative Ansätze der Pharmaforschung - Einführung zur Gentechnologie (I) - Kritische Überlegungen - Alfred Rhomberg
Bildquelle: Alfred Rhomberg

Die Gentechnologie löst als junge Technologie Ängste aus, die es bei anderen Technologien (mit Ausnahme der Kernspaltung) bisher nicht in diesem Ausmaß gegeben hat – dadurch werden positive Aspekte meist übersehen. Der Grund für diese Ängste ist nachvollziehbar, denn durch diese Technologie ist es seit etwa 1972 möglich, im Gegensatz zur „klassischen Gentechnologie“, Lebewesen verschiedener Arten zu „kreuzen“ und letztlich sogar tierische Lebewesen mit Zellmaterial von Pflanzen zu vermischen. 1972 gelang es den Forschern James Watson und Francis Crick, einen DNA-Faden mit Hilfe von Restriktionsenzymen („Gen-Scheren“) in einzelne Teile zu zerlegen (siehe „Grundlagen der Gentechnologie“ in einem späteren Beitrag: Gentechnologie (II). Davor hatten Watson 1951 zusammen mit Crick und der Kenntnis der „Basenkomplementarität“ (Erwin Chargaff) an der Universität Cambridge ein Modell der Doppelhelix entwickelt, das 1953 in der Zeitschrift „Nature“ zum ersten Mal der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Die Publikation endete mit den Worten: „It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material.“ („Es ist unserer Aufmerksamkeit nicht entgangen, dass die speziellen Paarungen, die wir als gegeben voraussetzen, unmittelbar auf einen möglichen Vervielfältigungsmechanismus für die genetische Erbsubstanz schließen lassen“) Dafür erhielten die Chemiker Watson und Crick zusammen mit dem Mediziner Maurice Wilkins 1962 den Nobelpreis für Medizin. Der eigentliche Beginn der modernen Gentechnologie ist aber jenes Jahr 1972, weil die obengenannten „Restriktionsenzyme“ es erstmals möglich machten, in DNA-Stränge gezielt einzugreifen.

Imgrunde ist die „Gentechnologie“ viel älter, es gilt als erwiesen, dass vor ca. 8000 Jahren mexikanische Indianer die ersten Züchtungsversuche mit Wildwuchsarten machten, die zu jener Nutzpflanze, die wir seitdem als Mais kennen, führten. Grundsätzlich kann man die Züchtungen von Nutzpflanzen durchaus als „klassische Gentechnologie“ bezeichnen, weil alle Kreuzungen von Pflanzen zu Veränderungen des Erbgutes (Mutationen) führen, welche zwar auch eine gewisse Gefahr bedeuten können, die aber wegen der langen Dauer solcher Züchtungsversuche und der Unkenntnis eventueller Gefahren, die Menschen nie besonders beunruhigt haben.

Anm.: Das auch Züchtungen Einfluss auf andere Arten haben können, sieht man am Beispiel der Rebsortenzüchtung, um reblausresistente Weinsorten zu erhalten. Als Ende des 19. Jahrhunderts in Europa große Weinanbauflächen durch das Überhandnehmen der Reblaus vernichtet wurden, gelang es durch Aufpfropfung mit amerikanischen, resistenteren Arten, neue Weinsorten zu züchten, die der Reblaus keine Chancen mehr gaben – auch das ist letztlich ein künstlicher Eingriff in Gleich- oder Ungleichgewichte der Natur, die freilich nicht mit den möglichen Dimensionen der modernen Gentechnologie verglichen werden können.

Gen-Mutationen sind wir auch in anderer Hinsicht täglich ausgesetzt. Bei jeder Bergwanderung finden durch die Sonneneinstrahlung Mutationen in unserer Zellen statt, die unabhängig von der Dauer der Einstrahlungszeit Melanome auslösen können, wobei Melanome als bösartigste Hautkrebserkrankung gelten, die – obwohl durch UV-Strahlen ausgelöst, oft auch an Stellen, die gar nicht der Sonneneinstrahlung ausgesetzt waren, auftreten. Dass Rauchen oder der Alkoholgenuss in der Schwangerschaft gefährlich sind, ist heute fast jeder Frau bewusst, dass diese Genussgifte, ebenso wie Haschisch darüber hinaus jedoch auch grundsätzlich das Potenzial haben, unsere Erbmasse zu verändern, ist dagegen den wenigsten bewusst (Argument: mein Großvater hat täglich 50 Zigaretten geraucht und ist 93 Jahre alt geworden). Es gibt sicher viele Raucher, die ein solches Alter erreichen, ich kann als Gegenargument nur erwidern, dass in meiner Arbeitsgruppe von ca. 200 Mitarbeitern inzwischen sechs starke Raucher an Lungenkrebs gestorben sind! Bei solchen Betrachtungen muss immer berücksichtigt werden, dass es im gesunden Organismus sogenannte Repair-Mechanismen gibt, die gewisse Mutationen erkennen und ausschalten können – leider sind diese Repair-Mechanismen, sowie auch die Immunabwehr beim Menschen nicht gerecht, d.h. gleichmäßig verteilt.

Eine wesentliche Aufgabe der Genforschung ist es daher auch, die Ursachen solcher Immundefizite zu erforschen und sie eventuell künstlich zu beheben.

Worin liegt also der wesentliche Unterschied zwischen „Kreuzungen“ (Züchtungen) und der modernen Gentechnologie?

Wie anfangs angesprochen, finden bei Kreuzungen und Züchtungen von Pflanzen und Tieren im allgemeinen keine grundsätzlichen „Artüberschreitungen“ statt, mit Hilfe der Gentechnologie ist dies jedoch leicht möglich (manchmal sogar beabsichtigt). Darin liegen die besonderen Gefahren, aber auch die Chancen der Gentechnologie. Der Erkenntnisstand ist in den letzten Jahren allerdings unglaublich gestiegen, sodass Genmanipulationen inzwischen sehr gezielt durchgeführt werden können.

Argumente gegen die Gentechnologie:

Auf die allgemeine Kritik soll hier nur kurz eingegangen werden, weil z.B. in der Wikipedia-Enzyklopedie unter dem Stichwort „Gentechnik“ genügend Material zu finden ist, das die grundsätzliche Kritik an der Gentechnologie recht ausführlich und auch sachlich beschreibt. Häufig steht bei diesem Thema Meinung gegen Meinung. Auffallend ist, dass den negativen Aspekten unverhältnismäßig viel Platz eingeräumt wird, was durch die besonderen Ängste zu erklären ist.

Dass – insbesondere im Agrarbereich – noch viel zu wenig Wissen über Langzeitfolgen vorliegt, ist unbestritten, allerdings sind vermutlich gerade die Ängste vor genmanipuliertem Mais („transgener“ Mais) am wenigsten gerechtfertigt. Insgesamt sollten jedoch die gesetzlichen Zulassungszeiten für transgene Pflanzen im Nahrungsmittelbereich deutlich länger angesetzt werden als bei Arzneimitteln (wo die durchschnittliche Zeit der Zulassung besonders für innovative Arzneimittel inzwischen auch schon bei ca. 15 Jahren – manchmal länger) liegt. Längere Zulassungszeiten mit intensiven und sehr kostspieligen Untersuchungen sind gegenüber Arzneimitteln deswegen gerechtfertigt, weil „innovative“ Arzneimittel fast ausschließlich im Falle schwerer Erkrankungen erforderlich sind, während Nahrungsmittel im täglichen Gebrauch auch von gesunden Menschen gegessen werden. Die oft behauptete Meinung, dass die Nahrungsmittelversorgung auch ohne Gentechnologie zur Ernährung von ca. 12 Milliarden Menschen gewährleistet ist, muss bezweifelt werden. Die Preise bestimmter Grundnahrungsmittel steigen u.a. dadurch, dass wegen der Klimadebatte bei einigen Agrarprodukten inzwischen ein absoluter Mangel besteht, weil hier gerade wegen dieser Debatte offenbar zu viele Grundnahrungsmittel zu erdölsparenden „nachhaltig generierbaren“ Energietreibstoffen verarbeitet werden. Es mag sein, dass die gentechnikfreie Nahrungsmittelversorgung theoretisch für 12 Milliarden Menschen ausreichen könnte, diese Nahrungsmittel werden aber so teuer sein, dass de facto nur ein Bruchteil der Weltbevölkerung davon profitieren kann.

Argumente für die Gentechnologie:

Im Arzneimittelbereich können sehr erfolgreiche Wirkstoffe oft nur mittels Gentechnologie hergestellt werden, weil eine synthetische Herstellung vieler Substanzen aus wissenschaftlichen Gründen nicht möglich ist. Hier möchte ich ausnahmsweise doch auf ein gentechnisch entwickeltes Präparat meiner früheren Firma hinweisen. Sehr früh (in den 80er Jahren) gelang die mit einem menschlichen Enzym absolut identische gentechnologische Synthese des Enzyms „Erythropoetin“, das zum Wiederaufbau von roten Blutkörperchen (Erythrozyten) z.B. nach einer Nierendialyse absolut notwendig ist. Bekanntlich werden bei jeder Dialyse ein Großteil der roten Blutkörperchen mechanisch vernichtet. Dialysepatienten verbrachten wegen des Mangels an Erythrozyten nach jeder Dialyse ca. 3 – 4 sehr unangenehme Tage, wobei der nächste Dialysetermin bereits nach weiteren 3 Tagen vor der Tür stand. Dass dieses gentechnologisch entwickelte Produkt eine deutliche Verbesserung der Lebensqualität solcher Patienten bedeutete, ist leicht vorstellbar. Inzwischen gibt es mehrere solcher Beispiele und es ist ziemlich sicher, dass typische Alterserkrankungen wie Altersdemenz (Alzheimer) oder die Parkinsonkrankheit vermutlich nur durch gentechnisch hergestellte Produkte verhindert werden können (näheres dazu in den Beiträgen „Innovative Ansätze der Pharmaforschung“. Überhaupt haben wissenschaftlich brauchbare Ansätze für eine „positive“ Anwendung der Gentechnologie gerade erst begonnen, sodass die positiven Seiten für die Zukunft dieser Technologie erst in wenigen Jahren erkennbar sein werden. Eine wirtschaftliche Bedeutung im Sinne eines neuen „Kondratieff-Zyklus“ wird die Gentechnologie aus dem in meinem Beitrag „Comeback der langen Wellen der Konjunktur“ (Finanz und Wirtschaft/ Schweizer Börsen Fachblatt und auch in „startblatt“ unter diesem Titel nachlesbar), genannten Gründen dennoch nicht haben.

Abschlussbetrachtung

Die meist in den 90er Jahren erlassenen Gesetze zur Regelung der Gentechnik und spätere Novellierungen spiegeln noch immer jene Ängste wieder, die in dieser Form nicht mehr voll gerechtfertigt sind. Es ist auffallend, dass in Europa solche Ängste besonders in Deutschland und Österreich besonders groß sind, sie werden meist damit begründet, dass wir eben kritischer an die Dinge herangehen als andere Länder, was in dieser Form wohl nicht stimmt. Unsere Kritik ist oft keine Auseinandersetzung mit dieser Technologie, sondern „strikte Ablehnung“ von etwas, das wir in Wirklichkeit gar nicht genau kennen. EU-Länder wie England oder Frankreich sehen die Problematik der Gentechnologie etwas gelassener und trotzdem kritisch. Die USA, wo das meiste gentechnologischen Grundwissen erarbeitet wurde, sind durchaus kritisch und haben längst Selbstbeschränkungen und ethische Überlegungen zur gentechnologischen Forschung frühzeitig eingeleitet, die auch beachtet werden – wenn auch vielleicht nicht immer im Sinne unserer grundsätzlichen Kritik. Länder wie China, Indien und Russland werden sich dagegen auch in Zukunft nicht vordringlich an irgendwelche ethische Richtlinien halten und daher mit hoher Wahrscheinlichkeit einen deutlichen Vorsprung auf diesem Gebiet erlangen, dem wir hilflos gegenüber stehen werden, wenn wir aufgrund unserer grundsätzlichen Aversion, weiterhin einen generellen „freiwilligen Selbstverzicht“ der Gentechnologie fordern. Länder wie Brasilien und Argentinien sind relativ großzügig beim Anbau genmanipulierter Agrarprodukte, um einer Abhängigkeit der Nahrungsmittelversorgung durch die USA entgegenzuwirken, was allerdings kein „Maßstab“ für den kritischen Umgang mit gentechnologisch erzeugten Nahrungsmitteln ist.

Die heute oft gebrauchte Unterscheidung zwischen „grüner , gelber (bzw. roter) und grauer (bzw. weißer)“ Gentechnik (siehe Anm.) sind imgrunde nicht hilfreich, weil sie zwischen „böser und guter“ Gentechnik unterscheiden und daher das übergreifende Wissen in Kategorien unterteilen, die es in keiner Wissenschaft gibt. Jede dieser„Gentechniken“ schafft wissenschaftliche Grundlagen für eine andere „Gentechnik“ (die Farben sind Kategorisierungsversuche, die es erleichtern sollen, das Gesamtgebiet der Gentechnologie als „nützlich oder schädlich“ einzustufen.

Wichtiger wäre es, einen „wahrhaft kritischen“ Zugang zur Gentechnologie zu finden, die – wie alle Erfindungen und Entdeckungen – nicht rückgängig gemacht werden können.. Es wäre also wünschenswert, unpolemische ethische Grundlagen zu erarbeiten bzw. zu vertiefen. Schließlich wäre dies – im weitesten Sinn und etwas überspitzt formuliert – nicht viel anderes, als Gesetze zu schaffen, dass man Menschen nicht mit einem Messer bedrohen oder töten darf, obwohl Messer als hilfreiches Werkzeug des Menschen, weiter existieren dürfen.

Anm.: Unter „grüner Gentechnik“ versteht man die Agrar-Gentechnik, gelbe (oder rote) Gentechnik bedeutet die Anwendung im medizinischen Bereich, graue (oder weiße) Gentechnik ist die Nutzung gentechnisch veränderter Mikroorganismen zur Herstellung von Enzymen oder notwendigen Stoffen der Mikrobiologie und Umweltschutztechnik.

(Alfred Rhomberg)


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Gentechnologie, Stammzellenforschung & innovative Ansätze der Pharmaforschung - INHALT

nach Popularität
(02.05.2008) Teil III – Neurotransmitter: Botenstoffe des Nervensystems
(24.06.2008) Drug Design – Arzneimittel am „Reißbrett“ konstruieren
(29.04.2008) Teil I - Zentrales und autonomes Nervensystem und Pharmaka die diese Nervensysteme beeinflussen - Beruhigungsmittel (Sedativa).
(26.04.2008) Stand der Alzheimer Forschung heute
(20.05.2008) HIV – die bisher schwierigste Herausforderung aller Biowissenschaften.
(02.04.2008) Ethische Betrachtungen zur Gentechnik- und Stammzellenforschung
(28.03.2008) Stammzellenforschung und therapeutische Ansätze
(25.03.2008) ACE Hemmer: ein Beispiel für innovative Pharmaforschung
(12.03.2008) Einführung zur Gentechnologie (I) - Kritische Überlegungen
(30.05.2008) Die Patentsituation biotechnologischer Erfindungen – und ein Nachtrag zu meinem Text v. 30.5.2008
(30.05.2008) Darmkrebs: Gute Chancen für die Entwicklung eines Bluttests - allgemeine Gedanken zur Entwicklung solcher Tests.
(14.03.2008) Was ist "innovative" Pharmaforschung? - Allgemeine Betrachtungen
(12.04.2008) Ansätze zur Parkinson-Therapie mit Stammzellen und Gentechnologie
(20.04.2008) DNA und Doppelhelix – der biochemische Code des Lebens
(24.05.2008) Innovative Forschung führt zu risikoärmeren Immuntherapeutika
(08.04.2008) Trail - ein körpereigenes Eiweiß, das Krebszellen in den Selbstmord treibt
(13.04.2008) War die Erfindung von Aspirin “innovativ“ ? – Braucht man wirklich immer neue Arzneimittel? - Der Versuch einer Abgrenzung.
(30.04.2008) Teil II – Antidepressiva
(07.05.2008) Herceptin – ein monoklonaler Antikörper gegen Brustkrebs.
(11.04.2008) In Deutschland wurde das Stammzellengesetz gelockert
(06.05.2008) Bevacizumab – ein neuer Wirkstoff gegen Krebs und ein Beispiel für innovative Arzneimittelforschung
(29.04.2008) „Alzheimer“ – mit PET frühzeitig erkennen (copyright des Beitrags: MedAustria)
(12.03.2008) Einleitung zu einer schwierigen Thematik
(16.04.2008) „Ötzis“ Zwischenruf zur Ethikdebatte
nach historischer Entwicklung
(24.06.2008) Drug Design – Arzneimittel am „Reißbrett“ konstruieren
(30.05.2008) Die Patentsituation biotechnologischer Erfindungen – und ein Nachtrag zu meinem Text v. 30.5.2008
(30.05.2008) Darmkrebs: Gute Chancen für die Entwicklung eines Bluttests - allgemeine Gedanken zur Entwicklung solcher Tests.
(24.05.2008) Innovative Forschung führt zu risikoärmeren Immuntherapeutika
(20.05.2008) HIV – die bisher schwierigste Herausforderung aller Biowissenschaften.
(07.05.2008) Herceptin – ein monoklonaler Antikörper gegen Brustkrebs.
(06.05.2008) Bevacizumab – ein neuer Wirkstoff gegen Krebs und ein Beispiel für innovative Arzneimittelforschung
(02.05.2008) Teil III – Neurotransmitter: Botenstoffe des Nervensystems
(30.04.2008) Teil II – Antidepressiva
(29.04.2008) „Alzheimer“ – mit PET frühzeitig erkennen (copyright des Beitrags: MedAustria)
(29.04.2008) Teil I - Zentrales und autonomes Nervensystem und Pharmaka die diese Nervensysteme beeinflussen - Beruhigungsmittel (Sedativa).
(26.04.2008) Stand der Alzheimer Forschung heute
(20.04.2008) DNA und Doppelhelix – der biochemische Code des Lebens
(16.04.2008) „Ötzis“ Zwischenruf zur Ethikdebatte
(13.04.2008) War die Erfindung von Aspirin “innovativ“ ? – Braucht man wirklich immer neue Arzneimittel? - Der Versuch einer Abgrenzung.
(12.04.2008) Ansätze zur Parkinson-Therapie mit Stammzellen und Gentechnologie
(11.04.2008) In Deutschland wurde das Stammzellengesetz gelockert
(08.04.2008) Trail - ein körpereigenes Eiweiß, das Krebszellen in den Selbstmord treibt
(02.04.2008) Ethische Betrachtungen zur Gentechnik- und Stammzellenforschung
(28.03.2008) Stammzellenforschung und therapeutische Ansätze
(25.03.2008) ACE Hemmer: ein Beispiel für innovative Pharmaforschung
(14.03.2008) Was ist "innovative" Pharmaforschung? - Allgemeine Betrachtungen
(12.03.2008) Einführung zur Gentechnologie (I) - Kritische Überlegungen
(12.03.2008) Einleitung zu einer schwierigen Thematik