Chemie-Nobelpreis 2020 – die Genschere CRISPR-Cas9

Den am 7. Oktober 2020 von der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften verliehenen Nobelpreis für Chemie 2020 erhielten die in der Max-Planck-Abteilung für Pathogenforschung in Berlin, Deutschland, tätige Emmanuelle Charpentier und die an der University of California in den USA tätige Jennifer A. Doudna für ihre Arbeiten zur "Entwicklung einer neuen Methode zur Genomeditierung." Diese neue gentechnische Methode heißt CRISPR-Cas9. Das Preisgeld von 10 Millionen schwedischen Kronen (1,2 Millionen US-Dollar) wird zu gleichen Teilen zwischen den beiden Wissenschaftlerinnen aufgeteilt.

Genschere: ein Werkzeug, um den Code des Lebens umzuschreiben

Emmanuelle Charpentier und Jennifer A. Doudna haben eines der schärfsten Werkzeuge der Gentechnologie entdeckt: die Genschere CRISPR / Cas9. Mit ihr können Forscher bei Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen die DNA mit äußerster Präzision verändern. Diese Technologie hat die Biowissenschaften revolutioniert, trägt zu neuen Krebstherapien bei und könnte den Traum von der Heilung erblicher Krankheiten verwirklichen.

Wenn Forscher die inneren Abläufe des Lebens verstehen wollen, müssen sie Gene in Zellen verändern. Das war zeitaufwendig, schwierig und manchmal unmöglich. Mit der Genschere CRISPR / Cas9 lässt sich der Code des Lebens nun innerhalb weniger Wochen verändern.

In diesem genetischen Werkzeug steckt eine enorme Kraft, die uns alle betrifft. Der Vorsitzende des Nobelkomitees für Chemie, Claes Gustafsson, sagt: "Diese Entdeckung hat nicht nur die Grundlagenforschung revolutioniert, sondern auch innovative Nutzpflanzen hervorgebracht und wird den Weg zu bahnbrechenden neuen medizinischen Behandlungen ebnen."

Wie so oft in der Wissenschaft kam die Entdeckung dieser Genschere unerwartet. Emmanuelle Charpentier entdeckte bei ihrer Arbeit zu Streptococcus pyogenes, einem der für die Menschheit schädlichsten Bakterien, ein zuvor unbekanntes Molekül namens tracrRNA. Ihre Arbeiten zeigten, dass tracrRNA zum alten Immunsystem gehört, das Viren durch die Zerlegung ihrer DNA unschädlich macht: CRISPR / Cas.

Charpentier veröffentlichte ihre Entdeckung 2011. Im selben Jahr begann sie mit der erfahrenen Biochemikerin mit umfassenden RNA-Kenntnissen Jennifer Doudna eine Zusammenarbeit. Gemeinsam gelang es ihnen, die bakterielle Genschere im Reagenzglas nachzubauen und ihre molekularen Bestandteile zu vereinfachen, sodass sie leichter anzuwenden war.

In einem bahnbrechenden Experiment programmierten sie die Genschere um. In ihrer natürlichen Form erkennt die Schere virale DNA. Charpentier und Doudna zeigten jedoch, dass sie so gesteuert werden kann, dass sie jedes beliebige DNA-Molekül an einer vorab bestimmten Stelle schneidet. An der Schnittstelle lässt sich der Code des Lebens leicht umschreiben.

Seit Charpentier und Doudna die Genschere CRISPR / Cas9 im Jahr 2012 entdeckten, hat sich ihre Anwendung sprunghaft ausgeweitet. Das Werkzeug hat zu vielen wichtigen Entdeckungen in der Grundlagenforschung beigetragen. Pflanzenforscher konnten Nutzpflanzen entwickeln, die gegen Schimmel, Schädlinge und Trockenheit resistent sind. In der Medizin laufen klinische Studien zu neuen Krebstherapien, und der Traum, Erbkrankheiten zu behandeln, steht kurz vor seiner Verwirklichung. Diese Genschere hat die Biowissenschaften in eine neue Ära geführt und bringt der Menschheit in vielerlei Hinsicht größten Nutzen.

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