Rote Gentechnik

Gentechnik wird in vielen Bereichen unseres Lebens angewendet und sie begegnet dir häufig unbewusst im Alltag. Sie kommt bei Lebensmitteln, Pflanzen, in der Industrie und in der Medizin zum Einsatz.
Was ist rote Gentechnik? Wie genau funktioniert Gentechnik überhaupt? Welche Vorteile und welche Nachteile hat sie?

Keine Sorge, simpleclub erklärt dir alles, was du darüber wissen musst.

Rote Gentechnik einfach erklärt

Bei der Anwendung von Gentechnik werden Veränderungen in der DNA eines Individuums unternommen.
Dabei wird das Erbgut gezielt modifiziert und es entstehen sogenannte gentechnisch veränderte Organismen. Das kann durch die Übertragung oder Rekombination von genetischem Material umgesetzt werden.

Bei der Gentechnik werden rote, weiße, grüne, graue und blaue Gentechnik unterschieden.
Wir beschäftigen uns hier mit der roten Gentechnik, die die Anwendung genetischer Veränderungen in der Medizin bezeichnet.

Rote Gentechnik Definition

Rote Gentechnik Anwendung

Hauptsächlich beschäftigt sich dieser Teilbereich der Gentechnik mit vier Forschungsschwerpunkten.
Das sind gentechnisch hergestellte Medikamente oder Impfstoffe, Gentests, Gentherapie bei Menschen und Reproduktionsmedizin.

Wenn ein Medikament nicht künstlich chemisch hergestellt werden kann, wird auf die Gentechnik zurückgegriffen.
Zellen werden dabei so verändert, dass die DNA den gewollten Wirkstoff produziert.

Gentechnisch hergestellte Medikamente oder Impfstoffe

Der Herstellungsprozess von Medikamenten ist oft zeitaufwändig und kostspielig.
Durch die genetische Veränderung von zumeist Bakterien oder Pilzen ist es gelungen, Wirkstoffe zu produzieren, die vorher nicht in ausreichender Menge hergestellt werden konnten.

Die Wirkstoffgruppen mit dem größten Umsatz sind derzeit Immunsuppressiva und Antibiotika.
Immunsuppressiva sorgen für eine Unterdrückung der Abwehrreaktion des Immunsystems. Sie sind nach einer Organtransplantation wichtig, damit das neue Organ nicht vom Körper abgestoßen wird.
Ein Antibiotikum wirkt gegen Bakterien und wird häufig bei Entzündungen angewendet.

Gentests

Mithilfe von Gentest können im Rahmen der Humangenomforschung Rückschlüsse über die Entstehung von Krankheiten gezogen werden.

Es wird zwischen verschiedenen Formen von Tests unterschieden.

Diagnostische Gentests dienen zur Untersuchung von bestehenden Krankheiten und Störungen.
Prädikative Gentests helfen bei der Identifikation von genetischen Veränderungen, also Mutationen. Wenn in einer Familie bereits erblich bedingte Krankheiten vorliegen, können Verwandte so herausfinden, ob auch sie eine Veranlagung dafür haben.
Durch diese Art von Gentest lässt sich außerdem herausfinden, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, eine Erbkrankheit an Kinder weiterzugeben.

Zusätzlich gibt es Gentests zur Untersuchung genetischer Merkmale. Sie beeinflussen die Verträglichkeit von Medikamenten. So lässt sich eine Behandlung besser planen.

Es gibt allerdings auch Gentests, die zu nicht-medizinischen Zwecken dienen. Dazu zählen Vaterschaftstest oder genetische Tests in der Kriminalistik, die die Strafverfolgung vereinfachen.

Gentherapie

Mittels einer Gentherapie wird genetisches Material in Körper-, oder Gewebezellen übertragen, um fehlende oder defekte Funktionen wiederherzustellen.
Das geschieht entweder mit Viren als Genüberträger oder anhand von Genom-Editing durch sogenannte Genscheren wie die CRISPR-Cas-Methode. Dabei wird die DNA mithilfe von Enzymen verändert. So können Gene entfernt, eingefügt oder an- und ausgeschaltet werden.

Reproduktionsmedizin

Die Reproduktionsmedizin ist ein weiterer Zweig der roten Gentechnik.
Die Schwerpunkte liegen in der Diagnostik und Therapie von Unfruchtbarkeit und ungewollter Kinderlosigkeit bei Männern und Frauen. Man greift dabei auf Hormonbehandlung, künstliche Befruchtung und Präimplantationsdiagnostik zurück.

Rote Gentechnik Pro und Contra

Die rote Gentechnik eröffnet auch immer ethische Fragen und unterliegt demnach strengen Vorgaben zur medizinischen Anwendung und dem Schutz persönlicher Daten.
Die Frage ist: Sollte die Untersuchung und Veränderung des menschlichen Genoms begrenzt sein?

Rote Gentechnik Beispiele

Es gibt mehrere Beispiel zur Gentechnik. Es wird beispielsweise an einer gentechnischen Behandlung von Tumoren geforscht.

Impfstoffe

Das wohl bekannteste Beispiel für Gentechnik in der Medizin sind mRNA-Impfstoffe.

Bei einer normalen Impfung wird dir der abgeschwächte Krankheitserreger selbst gespritzt und dein Körper kann daraufhin Antikörper dagegen bilden.

Die mRNA-Impfstoffe funktionieren anders. Sie beinhalten die Erbinformationen eines Virus, die als messenger-RNA vorliegen. Diese mRNA wird dann in die Zellen der geimpften Person weitergeleitet und sorgt als eine Art Modell für die Produktion von Antigenen.

Insulin

Ein weiteres sehr wichtiges Medikament, das durch Gentechnik hergestellt wird, ist Insulin.

In Deutschland benötigen circa 1,5 Millionen an Typ-2-Diabetes erkrankten Menschen Insulin.

Das kann entweder aus Schweinen und Rindern gewonnen werden oder eben gentechnisch produziert werden, so wie es fast immer der Fall ist.
Dadurch kann mehr Insulin in weniger Zeit hergestellt werden und die Chance auf eine Übertragung von Infektionen ist sehr niedrig.
Das Humaninsulin löst außerdem weniger allergische Reaktionen als das tierische Insulin aus.

Schlaganfallbehandlung

Bei Schlaganfällen können Betroffene mit einem bestimmten Protein behandelt werden, das tPA genannt wird. Das Protein sorgt dafür, dass Blutgerinsel im Gehirn aufgelöst werden, wodurch ein Schlaganfall gut behandelt werden kann. Ziel ist es also, dass bestimmte Zellen selbst das tPA herstellen, damit es von Medizinern und Medizinerinnen aufgenommen werden kann. Betroffenen Personen bekommen dann das tPA bei einem Schlaganfall verabreicht. Das ganze läuft nach folgendem Prinzip ab:

• Als Erstes brauchen wir den Bauplan des Proteins, die mRNA
• Damit Säugerzellen den Bauplan lesen und verstehen können, muss dieser in DNA umgewandelt werden
• Umwandlung von mRNA in DNA passiert über die Transkription
• Damit die tPA-DNA von der Zelle aufgenommen werden kann, wird sie in einen Vektor eingebaut
• Bauplan für das tPA (DNA) wird in einen Vektor eingebaut
• Vektoren, bzw. Expressionsvektoren nutzt man, um Gene unbemerkt in andere Zellen einzuschleusen
• Der Vektor mit dem tPA DNA wird in eine Säugerzelle eingebaut (meistens bei Nutztieren wie Schweinen)
• Die Säugerzelle liest die DNA des Vektors ab
• Beim Ablesen wird tPA DNA erkannt
• Säugerzelle hat den Bauplan für das Protein - Zelle stellt tPA selbst her
• tPA kann entnommen werden und als Medikament benutzt werden

Studien

2006 bis 2009 fand in Deutschland eine experimentelle Gentherapiestudie an Kindern mit dem Wiskott-Aldrich-Syndrom (Störung des Immunsystems und der Blutgerinnung) statt.

2016 wurde bekannt, dass 8 von 9 Kindern, bei denen die Gentherapie anschlug, an Leukämie erkrankten.

2012 wurde in Europa erstmals eine Gentherapie gegen eine Stoffwechselerkrankung mit vielen Bedingungen und der zeitlichen Befristung von 5 Jahren zugelassen. Diese knapp eine Million Euro teure Behandlung wurde seitdem in Europa bei einer Patientin eingesetzt.

Rote Gentechnik Zusammenfassung

Rote Gentechnik beschreibt den Einsatz von genetischen Verfahren in der Medizin.
Die DNA und das Erbgut eines Organismus werden gezielt verändert, beispielsweise durch die Übertragung oder Rekombination von genetischem Material.

Durch rote Gentechnik können Medikamente produziert, Krankheiten behandelt, Diagnosen aufgestellt und die Prävention unterstützt werden.
Durch Gentest können bestehende Krankheiten untersucht werden und das Risiko für Neuerkrankungen bestimmt werden.

Im Alltag begegnet sie uns bei Antibiotika, Impfstoffen oder Insulin.

Die Einsatzbereiche der roten Gentechnik sind also sehr vielfältig. Sie bietet der Medizin und Erkrankten dadurch sehr viele Vorteile, wirft aber auch ethische Fragen auf.