Die Folgen der Doppelhelix

Es war ein Jahrhundertfund: Vor genau 65 Jahren klärten James Watson und Francis Crick die Struktur des Erbmoleküls DNA auf - und lösten damit eine wissenschaftliche Revolution aus.

Im März 1953 schrieb der britische Physiker Francis Crick seinem grippekranken Sohn Michael einen Brief. Von einer „aufregenden Entdeckung“ war darin die Rede. Was er damit meinte, illustrierte Crick anhand einer flüchtig hingekritzelten Zeichnung: ein DNA-Molekül, bestehend aus Fäden aus Phosphor und Zucker, zwischen denen sich die chemischen Bausteine paarweise zusammenfügen wie Treppenstufen. „Lies das genau, damit Du es verstehst“, forderte er den Zwölfjährigen auf.

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Einen Monat später, am 25. April 1953, präsentierten Crick und sein Kompagnon James Watson ihren Fund der Weltöffentlichkeit - nur zwei Seiten ist die Publikation im Fachmagazin „Nature“ lang, aber sie hat es in sich. 1962 war längst klar, dass die knappe Notiz das Tor zu einem neuen Zeitalter aufgestoßen hatte: In diesem Jahr erhielten Watson, Crick und der Physiker Maurice Wilkins - er steuerte maßgebliche Röntgenaufnahmen bei - den Nobelpreis für ihre Pioniertat.

Gentherapie, Krebsmaus, Patentflut

Watson, der an diesem Freitag 90 Jahre alt wird, hat diese besondere Auszeichnung 2014 versteigert. Aus Geldmangel. Schon Jahre zuvor hatte er sich, nach lauter Kritik an seinen abschätzigen Bemerkungen über Schwarze, aus seinem Labor und der Öffentlichkeit zurückgezogen. Aus der Auktion hat er 4,1 Millionen US-Dollar erlöst und die Medaille vom Ersteigerer, einem extrem reichen Russen, umgehend zurückgeschenkt bekommen. Dieser wollte damit die Anstöße würdigen, die die Entdeckung der Doppelhelix der Krebsforschung gegeben hat.

In der Tat sind Genforschung und mittlerweile sogar Gentherapie erst dadurch möglich geworden, dass der Aufbau des Erbgutträgers DNA („Desoxyribonukleinsäure“) verstanden wurde. Bestimmte Abschnitte dieser langen Reihe von Basenpaaren, die Gene, enthalten die Informationen für konkrete Merkmale. Und Mutationen in diesen Genen - etwa Basen, die nach Vervielfältigung der Helix nicht mehr zusammenpassen - können beispielsweise Krebs befördern.

Dort wollten Forscher der Universität Harvard ansetzen, als sie vor 30 Jahren, am 12. April 1988, in den USA die erste Krebsmaus patentieren ließen. Sie pflanzten den Tieren menschliche Brustkrebsgene ein, um sie als Modelle zur Erforschung von Tumoren oder deren Behandlung zu nutzen. Der Erfolg blieb in dem Fall aber gering - denn es gibt nicht nur ein Brustkrebsgen, sondern 20 bis 40, vielleicht sogar 100 verschiedene Brustkrebsarten. Trotzdem öffnete die Krebsmaus die Tür für Hunderte ähnliche Patentanmeldungen.

Kein Buch des Lebens

CRISPR, eine preisgünstige und zielgenaue Technik zur Genveränderung, sorgt nun seit einigen Jahren für einen weiteren Schub: 2017 gab es gleich mehrere Durchbrüche in Sachen Gentherapie. In den USA wurde die zwölfjährige Emily Whitehead, deren CAR-T-Immunzellen außerhalb des Körpers mit der Genschere CRISPR behandelt worden waren, von einer besonderen Leukämieform geheilt. Die Therapie ist mittlerweile in den USA wie in der EU für schwere Fälle von akuter lymphatischer Leukämie zugelassen. Klaus Cichutek, Präsident des Paul-Ehrlich-Instituts in Langen, ist optimistisch: „Jetzt bricht wahrscheinlich eine neue Ära der Leukämiebehandlung an.“

Auch für B-Zell-Lymphome und eine bestimmte Form von ererbter Blindheit gibt es bereits Therapien. Klinische Studien für Sichelzellenanämie oder bestimmte erbliche Muskelerkrankungen sind ebenfalls in Sichtweite. Komplexer und bisher noch nicht geknackt sind Probleme, in die Mutationen verschiedener Gene hineinspielen.

Der genauere Blick tief hinein ins Erbgut zeigt allerdings auch: Die Doppelhelix ist, anders als bei der ersten Entzifferung des menschlichen Erbgutes noch bejubelt, kein festgeschriebenes Buch mit den Buchstaben des Lebens. Ihre Identität erhalten Körperzellen nämlich erst durch die Aktivierung und Unterdrückung von Genen. Und dieser Prozess ist bis heute nicht vollständig verstanden. Das menschliche Erbgut sei stets im Wandel, so beschreibt es Sebastian Waszak vom Europäischen Molekularbiologielabor: „Bei der Geburt ist man genetisch gesehen ein anderer Mensch als bei der Befruchtung.“

science.ORF.at/dpa

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