CRISPR: Bekommen wir unsere Organe bald vom Schwein?

Durchbruch in der Xenotransplantation: Wissenschaftler entfernen mit CRISPR erstmals gefährliche Keime aus dem Erbgut von Schweinen.

Alle acht Stunden stirbt ein Mensch in Deutschland, weil es zu wenig Spenderorgane gibt. Zwar sind Organe von Schweinen den menschlichen ähnlich, doch gab es bislang keine effektive Möglichkeit, das tierische Erbgut von Viren zu befreien. Doch laut einer aktuellen Studie scheint nun genau dies amerikanischen Forschern mit CRISPR gelungen zu sein.

Über 10.000 Menschen warten in Deutschland auf ein Spenderorgan. Allein 8000 davon auf eine Niere – und nur einem Drittel von ihnen wird letztendlich eine vermittelt. Seit Jahren arbeiten Wissenschaftler daran, dass tierische Organe als Ersatz verwendet werden können. Allen voran die von Schweinen, denn deren Herz hat nicht nur eine vergleichbare Größe zum Menschen, sondern auch die richtige Form. 

Während heute schon routinemäßig Herzklappen von Schweinen bei Menschen eingesetzt werden, ist das mit vollständigen Organen kompliziert und risikoreich. Neben den Abstoßungsmechanismen, mit denen der menschliche Körper auf spezienfremde Transplantate reagiert, sind es vor allem Krankheitserreger im tierischen Erbgut, die so eine Xenotransplantation bislang fast unmöglich machten.

Mittlerweile verfolgen Wissenschaftler mehrere aussichtsreiche Strategien, um diese Schwierigkeiten zu umgehen. Mithilfe genetischer Modifikationen haben sie einen Weg gefunden, das menschliche Immunsystem so auszutricksen, dass es Spendermaterial von Schweinen nicht mehr als fremd identifiziert.

Viele Schweine haben genetische Krankheiten, die sie an ihre Jungtiere vererben

Weniger erfolgreich waren Wissenschaftler bislang darin, die virologischen Probleme einer Xenotransplantation zu lösen. Mit tierischen Organen können auch gefährliche Krankheitserreger auf den Menschen übertragen werden – und das obwohl potentielle Spender-Schweine unter sterilen Bedingungen gehalten werden. Der Grund dafür: In der Erbsubstanz von Schweinen haben sich zahlreiche endogene Retroviren (PERV) eingenistet. Dabei handelt es sich um Krankheiten, die von den Elterntieren an die nächste Generation vererbt werden.

Laut einer vor kurzem im Fachmagazin Science veröffentlichten Studie ist es Forschern der amerikanischen Bio-Engineering-Firma eGenesis aus Boston erstmals gelungen, diese Viren zu deaktivieren. Benutzt haben sie dafür die Genschere CRISPR – jene revolutionäre Methode in der Biochemie, mit der Gene gezielt bearbeitet und zugeschnitten werden können.

Der Erbgutforscher George Church und die Bio-Ingenieurin Luhan Yang haben für ihre Studie eine Technik entwickelt, die verhindert, dass die ursprünglichen Zellen während des CRISPR-Verfahrens absterben. Dadurch verhinderten sie, dass die 62 PERV-Gene aktiv wurden.

Anschließend hatten die Forscher die von ihnen manipulierten Schweine-Embryonen in die Gebärmütter von Säuen eingepflanzt – die daraus entstandenen Ferkel seien allesamt ohne PERV auf die Welt gekommen.