Gentechnologie

Gentechnik

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Gen|tech|no|lo|gie 〈f. 19; unz.〉 Technologie zur Manipulation u. Übertragung von Genen; Sy Gentechnik

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Gen|tech|nik, Gen|tech|no|lo|gie: ein Arbeitsgebiet von Molekularbiologie u. Biotechnologie, dessen Hauptziel es ist, einen vermehrungsfähigen pflanzlichen, mikrobiellen oder tierischen Organismus zu veranlassen, artfremde Stoffe in gleichbleibender Menge u. Qualität zu produzieren. Technisch geht man so vor, dass man die spezif. DNA-Sequenz, die z. B. im Säugetierorganismus für die Synthese von Insulin codiert (genetischer Code), isoliert oder synthetisiert u. in die DNA eines Fremdorganismus einschleust, worauf dieser die Produktion des (für ihn selbst nutzlosen) Hormons aufnimmt. Neben Insulin werden Interferon, Somatotropin, Gerinnungsfaktor VIII, Gewebe-Plasminogen-Aktivator ( tPA) u. a. Proteine gentechnisch hergestellt. Nutzpflanzen können gentechnisch resistenter gegen Schadorganismen u. a. Stressfaktoren gemacht werden (sog. transgene Pflanzen).

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Gen|tech|no|lo|gie, die (Biol.):
mit der Erforschung u. der Manipulation von Genen befasstes Teilgebiet der Molekularbiologie.
Dazu:
gen|tech|no|lo|gisch <Adj.>.

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I
Gentechnologie,
 
Teilgebiet der Molekularbiologie und Biotechnologie, das sowohl die theoretischen Aspekte als auch die praktischen Methoden (Gentechnik, Genchirurgie) umfasst, durch die Gene und deren Regulatoren (Signalstrukturen) isoliert, analysiert, verändert und wieder in Organismen eingebaut werden. Gentechnologie schließt auch Zellfusionen zur Herstellung von Hybriden mit ein, ist jedoch abzugrenzen von den Reproduktionstechnologien, das heißt der Fusion von Samen- und Eizelle. Eine zielgerichtete Manipulation dieser Fusion hingegen ist Teil der Gentechnologie.
 
Die Gentechnologie hat ihre rasche Entwicklung und heutige Bedeutung durch die Möglichkeit erlangt, die Erbinformation (DNS) eines Organismus gezielt zu verändern. Dies geschieht durch mehrere aufeinander folgende Schritte: 1. Isolierung des Gens nach Spaltung der DNS in bestimmte DNS-Fragmente; 2. Sequenzanalyse der Nukleinsäuren mit Strukturaufklärung des Gens; 3. Einschleusung des Gens in eine Zelle mithilfe von »Vektoren« (beispielsweise bakteriellen Plasmiden).
 
In der Humanbiologie sind neben der Befruchtungsbiologie die Genomanalyse und Gentherapie mögliche Einsatzgebiete der Gentechnologie. Durch Genomanalyse könnte die genetische Beratung und pränatale Diagnostik erheblich verbessert werden. Weiterhin könnte die Genomanalyse im Rahmen der Pharmakokinetik der Auswahl geeigneter Medikamente dienen und im Rahmen der Ökokinetik der Analyse genetisch bedingter Unverträglichkeiten bestimmter Umweltfaktoren. Unter Gentherapie versteht man zum einen gentechnologische Eingriffe in die Keimbahn des Menschen, zum anderen die somatische Gentherapie. Bisher sind etwa 2 000 Erbkrankheiten bekannt, das heißt Krankheiten, die darauf beruhen, dass defekte Gene defekte Proteine kodieren; eine mögliche Behandlung besteht in einer (Fehler-)Korrektur der DNS-Struktur, das heißt, ein (defektes) Gen müsste durch ein anderes in allen, auch differenzierten Zellen des Organismus ersetzt werden, was jedoch bislang nicht zu verwirklichen ist. Gentherapeutische Behandlungen waren bisher beim Menschen nicht erfolgreich.
 
Ein von scharfen Kritikern der Gentechnologie gefordertes weltweites Verbot der Gentechnologie dürfte aufgrund des großen wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Interesses unrealistisch sein. Da jedoch mittelfristig keine Grenze des methodisch Machbaren bei der Veränderung des Erbguts aller Lebewesen zu erwarten steht, ist eine intensive Diskussion zwischen Wissenschaftlern, Politikern, Juristen, Philosophen und der Öffentlichkeit über den Einsatz, die Gefahren und die ethischen Grenzen sowie deren rechtliche Festschreibung erforderlich. Die 1984 durch die Regierungschefs der Staaten des Weltwirtschaftsgipfels ins Leben gerufene Bioethik-Konferenz empfahl u. a. die Ablehnung des Gentransfers in die menschliche Keimbahn, hohe Sicherheitsauflagen beim Einsatz von Retroviren als Plasmide und die Beschränkung auf den Einsatz von Mikroorganismen, die außerhalb von Kulturen nicht zu überleben vermögen; wichtige Themen wie Interspeziesinteraktionen und Embryonenforschung wurden jedoch ausgespart.
 
In Deutschland trat 1990 das Gentechnikgesetz in Kraft, das nach heftiger Kritik schon 1993 novelliert wurde. Es legt über Rechtsverordnungen u. a. verschiedene Sicherheitsstufen für gentechnologische Arbeiten und entsprechende Sicherheitsmaßnahmen bezüglich der Arbeitsbedingungen und der Freisetzung gentechnisch veränderter Organismen fest.
II
Gentechnologie,
 
Teilgebiet sowohl der Molekularbiologie als auch der Biotechnologie, das sich unter den verschiedensten Aspekten (z. B. Erkenntnisgewinn, medizinische oder wirtschaftliche Anwendung) mit der Isolierung, Analyse und Veränderung des genetischen Materials befasst.
 
Eigentlich als methodisches Arsenal der Gentechnologie anzusehen, wird oft synonym zu Gentechnologie der Begriff Gentechnik benutzt. In einem engeren Sinn ist Gentechnologie die Anwendung biologischer, molekularbiologischer, chemischer und physikalischer Methoden zur Analyse und In-vitro-Neukombination von Nukleinsäuren. Von der Gentechnologie ausgegrenzt werden die seit Tausenden von Jahren durch den Menschen betriebenen Veränderungen des Erbmaterials von Tieren und Pflanzen durch klassische Züchtungsverfahren und die modernen Methoden der Reproduktionsmedizin.
 
 Grundlagen und Methoden
 
Die Gentechnologie entwickelte sich seit Mitte der 70er-Jahre und hat seitdem bedeutende wissenschaftliche und zunehmend auch wirtschaftliche Erfolge erzielt. Waren zunächst v. a. die einfach strukturierten Bakterien und Viren und deren Genome Objekte der Gentechnologie, befasste sich bald darauf die »grüne« und »rote« Gentechnologie mit der Manipulation von Genen aus grünen Pflanzen beziehungsweise höher entwickelten Tieren. Der rasche Fortschritt war v. a. bedingt durch die Entwicklung von Isolierungsverfahren von Genen und deren Regulationseinheiten (Nukleinsäureklonierung) in Verbindung mit Fragmentierungs- und Verknüpfungsmethoden für DNA, durch die Möglichkeit zur schnellen und einfachen Aufklärung der Nukleotidsequenzen von Nukleinsäuren sowie durch die Entwicklung von Wirts-Vektor-Systemen.
 
Die Isolierung spezifischer Nukleinsäureabschnitte (Genklonierung) bedarf stets deren selektiver Vervielfältigung, da genetische Funktionseinheiten gewöhnlich in der Länge einiger Kilobasen vorliegen, aber aus einem Genom mit möglicherweise einigen Millionen oder Milliarden Basen Größe isoliert werden müssen (das menschliche Genom umfasst z. B. circa 3 Mrd. Basenpaare). Diese selektive Vervielfachung (Amplifizierung) erfolgt entweder in vivo unter Ausnutzung der Nukleinsäuresynthese in lebenden Zellen oder in vitro mittels der Polymerase-Kettenreaktion. Die In-vivo-Klonierung ist fast immer an die Notwendigkeit gebunden, ein rekombinantes Nukleinsäuremolekül (Molekül mit neu kombinierter oder aus verschiedenen Ausgangsmolekülen zusammengesetzter DNA) im Reagenzglas herzustellen und dieses zur Amplifizierung in einen Wirtsorganismus einzubringen, was den ursprünglichen Wirt zu einem »gentechnisch veränderten Organismus« (GVO) transformiert (Transformation). Die Rekombination des zu klonierenden Gens erfolgt mit einem Vektor, einer in der Wirtszelle replizierbaren Nukleinsäure, als Vehikel zur Genübertragung. Vektoren enthalten dafür einen Replikationsursprung (Replikation), wie er in der DNA von Plasmiden, Viren und in Chromosomen zu finden ist. Die Vermehrung dieser DNA erfolgt dabei meist als selbstständige Replikationseinheit (Replikon) unabhängig von der chromosomalen DNA des Wirtes, wobei sehr große Kopienzahlen des rekombinierten Vektors erreicht werden können. Die Vermehrung rekombinanter DNA ist aber auch nach deren Integration im Hauptgenom möglich, was mit speziellen, z. B. retroviralen Vektoren (Retroviren) erreicht wird.
 
Zur Isolierung eines bestimmten Gens mittels In-vivo-Klonierung müssen in der Regel vom Genom des betreffenden Organismus Genbibliotheken (Genbanken) angelegt werden, die anschließend nach dem gesuchten DNA-Abschnitt durchgemustert werden können (Screening). Dazu wird die gesamte DNA des Organismus, aus dem das Gen isoliert werden soll, durch geeignete Methoden (z. B. Fragmentierung durch Restriktionsenzyme oder mechanisches Zerscheren) in Stücke zerlegt, die danach in Vektoren eingebaut werden. Dadurch wird eine Vielzahl von rekombinierten DNA-Molekülen gewonnen, die in geeignete Wirtszellen eingeschleust werden. Gewöhnlich wird dabei eine Zelle nur durch ein DNA-Molekül transformiert. Aus der Zellpopulation muss dann eine Zelle isoliert werden, die den gesuchten rekombinanten Vektor enthält. Dazu steht eine Reihe verschiedener Methoden zur Verfügung, die entweder auf die DNA selbst zielen (Hybridisierungen mit homologen oder heterologen Nukleinsäuresonden) oder das durch das gesuchte Gen kodierte Produkt (meist ein Protein mit speziellen Eigenschaften) erkennen können. Mitunter ist es auch möglich, der Wirtszelle durch die Transformation eine neue physiologische Eigenschaft zu verleihen, die eine selektive Vervielfältigung dadurch erlaubt, dass unter definierten Kultivierungsbedingungen nur das Wachstum dieser Zelle stattfindet. In der Regel ist aber das Auffinden des gesuchten Gens in der Genbibliothek der zeitaufwendigste und kritischste Schritt bei der In-vivo-Klonierung. Ein wesentlich schnelleres Verfahren zur Isolierung spezifischer Nukleinsäureabschnitte ist die 1985 entwickelte »Polymerase-Kettenreaktion«. Sie setzt aber die Kenntnis von zumindest Teilsequenzen der zu amplifizierenden Nukleinsäure voraus.
 
In zunehmendem Maße wird die Gentechnologie nicht nur zur Isolierung und Charakterisierung natürlicher Nukleinsäuren eingesetzt, sondern in Verbindung mit Verfahren zur zielgerichteten Mutagenese werden neue Moleküle »erschaffen«. In Kenntnis des genetischen Codes lassen sich durch die Veränderung der Basensequenz in einem Strukturgen Aminosäuren in Proteinen gezielt entfernen oder beliebig austauschen, was diesen Proteinen neue Eigenschaften verleiht. Auf diese Weise wurde z. B. die komplizierte Struktur von Antikörpermolekülen so vereinfacht, dass deren Antigenbindungsstelle von einer einzigen Polypeptidkette gebildet wird.
 
 Anwendungen
 
Der größte Anwendungsbereich der Gentechnologie ist zweifellos ihr Einsatz zum Erkenntnisgewinn über die Struktur und die Funktionen des genetischen Materials verschiedenster Organismen einschließlich des Menschen. Zu den spektakulärsten Erfolgen der gentechnologischen Methodik zählen die durch sie gewonnenen Einsichten zur Regulation der Genaktivität, die Aufklärung der Mosaikstruktur eukaryotischer Gene, die Aufhellung der molekularen Mechanismen von Entwicklung und Differenzierung und die Erklärung der Antikörpervielfalt. Neben den Untersuchungen der klonierten Gene und der die Genaktivität regulierenden Sequenzen (z. B. Promotoren) besteht eine wichtige wissenschaftliche Anwendung der Gentechnologie in der Bereitstellung von in einer Zelle nur in geringsten Mengen vorkommenden Proteinen in Quantitäten, die proteinchemischen Analysen erlauben. Dies wurde möglich, indem klonierte Strukturgene in solche Vektoren eingebaut wurden, die deren normalerweise geringe Transkription in entsprechend ausgewählten Zellen verstärken und einer nachfolgenden Reinigung leichter zugänglich machen. Bedeutsam ist hierbei, dass es mithilfe der Gentechnologie möglich ist, ein Gen als biologischer Informationsträger von einem Organismus (z. B. dem Menschen) in einen anderen (z. B. Bakterium) zu übertragen und den Wirtsorganismus zur Bildung des fremden Genproduktes zu veranlassen. Aus dieser Möglichkeit erwuchs auch sehr schnell die wirtschaftliche Bedeutung der Gentechnologie. Bereits 1982 konnte durch Bakterien produziertes Humaninsulin auf dem Pharmamarkt angeboten werden. Bis zu diesem Zeitpunkt mussten Diabetiker mit einem Insulinmangel mit tierischem Insulin, vorwiegend Schweineinsulin, oder mit Humaninsulin, das durch eine chemische Modifizierung aus Schweineinsulin hergestellt werden kann, behandelt werden. Allein in Deutschland leben etwa 400 000 Diabetiker, für die Insulin bereitgestellt werden muss. Ein zuckerkranker Patient benötigt in einer Woche im Durchschnitt Insulin in einer Menge, wie sie aus der gesamten Bauchspeicheldrüse eines Schweines isoliert werden kann. Es ist einleuchtend, dass der Isolierung tierischen Insulins natürliche Grenzen gesetzt sind, während das gentechnologisch aus Bakterien gewonnene Insulin in nahezu beliebiger Menge gewonnen werden kann. Inzwischen sind eine Vielzahl weiterer Proteinpräparate erhältlich, die durch gentechnisch veränderte Zellen zugänglich wurden und in Substitutionstherapien beim Menschen Anwendung finden. Hormone, Blutgerinnungsfaktoren, Proteine, die an der Auflösung von Blutgerinnseln im Körper mitwirken (Gewebsplasminogenaktivator, Urokinase) und zunehmend Zytokine, die für eine antivirale oder Tumortherapie infrage kommen (z.B. Interferone, Interleukine), können als die wichtigsten genannt werden. Neben der leichten Zugänglichkeit haben gentechnisch aus Zellkulturen gewonnene Präparate gegenüber den aus Organen isolierten Substanzen oft noch einen weiteren Vorteil. Trotz sehr ausgefeilter Reinigungstechniken sind Proteine nie in absoluter Reinheit zu gewinnen und daher mitunter mit anderen biologisch aktiven Substanzen kontaminiert. So besteht bei der Therapie von Minderwuchs mit aus menschlichen Hypophysen isoliertem Wachstums-Hormon die Gefahr einer Übertragung der Alzheimerkrankheit und bei der Anwendung von Blutpräparaten die Möglichkeit einer Infektion mit Hepatitis- oder AIDS-Viren. Derartige Komplikationen sind bei Verwendung synthetischer Präparate eingeschränkt. Der Einsatz gentechnologischer Verfahren zur Gewinnung von Vakzinen ist ein weiteres bedeutendes Anwendungsgebiet für rekombinierte Nukleinsäuren im medizinisch-pharmazeutischen Bereich. Bislang wurden bei der Impfimmunisierung abgetötete oder abgeschwächte pathogene Mikroorganismen als Antigene zur Stimulierung der Immunantwort eingesetzt. Durch gentechnische Ausstattung harmloser Keime, z. B. des Virus der Kuhpocken (Vaccinia), mit den Genen, die die Oberflächenstrukturen von Krankheitserregern bestimmen, lassen sich solche veränderten Mikroorganismen mit geringerem Risiko zur Immunisierung einsetzen. Bereits 1986 wurde ein derartiger Impfstoff gegen Hepatitis (Gen H-B-Vax) in Deutschland zugelassen. In der Zukunft erscheint auch die gleichzeitige Immunisierung gegen mehrere Pathogene dadurch möglich, dass ein einzelner Organismus die Oberflächenantigene unterschiedlicher Krankheitserreger enthält, was ein Impfregime zum Vorteil der Patienten vereinfachen kann. Ein neueres Verfahren verwendet zur Immunisierung sogar nur reine DNA und nicht mehr Proteine oder behandelte Zellen. Die Information eines Antigens auf einem Strukturgen wird erst im zu impfenden Organismus von der DNA abgelesen und das entstandene Protein vom Immunsystem als fremd erkannt, womit der Impfschutz bei sehr geringem Nebenwirkungsrisiko erreicht wird.
 
Breite Anwendung haben gentechnologische Verfahren in einem weiteren medizinischen Fachgebiet, der Rechtsmedizin, gefunden. Die DNA eines jeden Individuums lässt sich durch verschiedene Techniken wie ein persönlicher »genetischer Fingerabdruck« charakterisieren. So findet man nach der Einwirkung von Restriktionsenzymen, die an definierten Nukleotidsequenzen DNA-Doppelstränge zerschneiden können, unterschiedlich lange Fragmente, die sich wie polymorphe Marker entsprechend den mendelsche Regeln vererben (Restriktionsfragment-Längen-Polymorphismus, Abkürzung RFLP). Neben einfachen RFLPs kommen im menschlichen Genom Sequenzabschnitte vor, die sich mehrfach wiederholen, wobei die Anzahl der Wiederholungen erheblich variieren kann. Solche hypervariablen Regionen sind für eine Genomtypisierung besonders geeignet, da in einer Population sehr viele Allele eines Locus (Genortes) existieren. Die Charakterisierung solcher Bereiche kann z. B. bei Vaterschaftsanalysen herangezogen werden. In Verbindung mit der Möglichkeit, über die Polymerase-Kettenreaktion DNA im Reagenzglas aus geringsten Spuren, z. B. aus eingetrockneten Blutflecken, Haaren, Spermienresten, zu vervielfältigen, nehmen auch in Strafverfahren gentechnologische Methoden immer breiteren Raum ein. In den USA wurde im Mordprozess gegen den populären Football-Star O. J. Simpson sogar der Erfinder der Polymerase-Kettenreaktion, der Nobelpreisträger von 1993, K. Mullis, als Sachverständiger bestellt. Auch in anderen Gebieten hat sich die Gentechnologie als Methode zur schnellen und robusten Identifizierung von DNA und damit von Zellen, Organismen und Individuen schon weit verbreitet. Viren und Mikroorganismen lassen sich zur Abklärung einer Infektion und zur Kontrolle eines Therapierfolges mit Gensonden oder durch die Polymerase-Kettenreaktion nachweisen und Ökosysteme in ihrer Komplexität beschreiben. Eine gentechnologische Methodik wird auch benötigt, um gentechnische Veränderungen von Organismen nachzuweisen oder um zu kontrollieren, ob Nahrungsmittel gentechnisch verändert wurden. Die aus diesen breiten Anwendungen erwachsende Notwendigkeit, in sehr vielen Proben viele verschiedene DNAs bestimmen zu müssen, hat zur Automatisierung vieler gentechnischer Verfahren geführt. Eine der jüngsten Entwicklungen betreffen DNA- oder Genchips, mit deren Hilfe viele Nukleinsäurearten gleichzeitig bestimmbar werden.
 
Einen besonderen Stellenwert der Anwendung der Gentechnologie hatte die Patentierung eines gentechnisch manipulierten Säugetiers, der so genannten »Harvard«- oder »Krebs-Maus« im Jahr 1988. Das Genom des Tieres war so verändert worden, dass es eine erhöhte Neigung zur Ausbildung von Tumoren besaß. Damit war angestrebt worden, einen Testorganismus zu schaffen, an dem sowohl kanzerogene Substanzen wie auch potenziell für eine Krebstherapie einsetzbare Substanzen geprüft werden konnten. Zuvor war erstmals 1980 in den USA ein Patent für einen kompletten Organismus erteilt worden, dabei handelte es sich aber »lediglich« um ein Bakterium, welches genetisch so verändert worden war, dass es Mineralöl abbauen konnte. In den Folgejahren kam es zur Patenterteilung für zahlreiche gentechnisch veränderte Bakterien, Viren und auch Pflanzen, aber erst die Patentierung der »Krebs-Maus« löste einen intensiven Disput über die Patentierung transgener Organismen aus. Obwohl auch das Europäische Patentamt 1992 in Anlehnung an die Rechtslage in den USA für die »Krebs-Maus« den Patentschutz erteilte, sind die rechtlichen und ethischen Fragen im Zusammenhang mit Patentansprüchen für Organismen noch nicht endgültig geklärt. Ähnliches gilt für die Patentierungsmöglichkeit von DNA-Sequenzen, wo selbst für fragmentarische Nukleotidsequenzen, denen bislang keine Funktion zugeordnet werden konnte, Patentschutz angestrebt wurde.
 
Obwohl die Gentechnologie ihre größte Nutzanwendung zweifellos in der biologischen Grundlagenforschung und in der Medizin gefunden hat, sind weitere Anwendungsgebiete bereits erschlossen und erweitern sich ständig. Die Gentechnologie erlaubt heute mannigfaltige Veränderungen in Mikroorganismen, Pflanzen und Tieren, die den Organismen neuartige, durch klassische Züchtungsverfahren nicht oder nur langwierig erreichbare Eigenschaften verleihen. Eine Vielzahl von Produkten sind bereits auf dem Markt, die mithilfe von solchen, gentechnisch veränderten Organismen produziert werden. Solche Produkte können völlig frei von den sie produzierenden Organismen sein, sie können diese aber auch enthalten beziehungsweise (z. B. im Fall von Lebensmitteln) selbst darstellen. Ein solcher Fall ist die in den USA bereits eingeführte »Gentomate«, die reif geerntet werden kann und trotzdem auch bei längerer Lagerung nicht matschig wird. Dies wurde dadurch erreicht, dass in die Tomate das Gen für ein Enzym, das beim Matschigwerden mitwirkt, in umgekehrter Orientierung eingeführt wurde. Dieses umgedrehte Gen wird in eine RNA transkribiert, die das natürliche Transkript inaktiviert, da sie als Antisense-RNA zu diesem komplementär ist. Weitere Ziele der »grünen« Gentechnologie sind u. a. die Steigerung des Nährwertes von Pflanzen oder die Schaffung neuer Sorten, die widerstandsfähiger gegen ungünstige Umweltbedingungen (Trockenheit, Kälte) oder Krankheiten sind. Dabei werden auch nichtpflanzliche Gene in Pflanzengenome eingesetzt, um z. B. die von Bakterien vorgenommene Luftstickstofffixierung in pflanzlichen Zellen selbst zu ermöglichen. Vergleichbare Ziele werden in der Tierproduktion angestrebt: Durch gentechnologische Veränderungen von Tieren soll deren Wachstum erhöht, die Qualität von Fleisch oder Milch verbessert und die Anfälligkeit gegenüber Krankheiten verringert werden. Neben solchen klassischen Zielen der Tierzucht sind neuerdings Entwicklungen zu verzeichnen, bei denen Eingriffe in das Erbgut von Tieren vorgenommen werden, um diese zur Produktion von menschlichen Proteinen zu benutzen. Bei Schafen wurde schon die Abgabe menschlicher Blutgerinnungsfaktoren mit der Milch erreicht. Angedacht sind auch Experimente, bei Schweinen einige Organe so zu manipulieren, dass sie als Xenotransplantate bei Menschen eingesetzt werden können. Organe vom Schwein sind aufgrund ihrer in etwa menschlichen Größenverhältnisse und aufgrund biochemischer Ähnlichkeit zwischen Schwein und Mensch besonders geeignet und sollen so verändert werden, dass das menschliche Immunsystem die transplantierten Gewebe toleriert.
 
 Risiken der Gentechnologie, rechtspolitische und ethische Aspekte
 
Die Fragen nach möglichen Gefahren und Risiken der Gentechnologie wurden erstmals von einigen in der gentechnologischen Forschung arbeitenden Wissenschaftlern auf der Gordon-Konferenz im Juni 1973 erhoben. Eine breitere Öffentlichkeit erreichte dann die Konferenz von Asimolar im Februar 1975, an der 140 Wissenschaftler aus 17 Ländern teilnahmen. Im Ergebnis dieser und folgender, teilweise sehr kontrovers geführten Diskussionen erließ das National Institute of Health in den USA Richtlinien für die weitere gentechnologische Forschung. 1978 gab auch in Deutschland der Bundesminister für Forschung und Technologie die erste Fassung von »Richtlinien zum Schutz vor Gefahren durch in vitro neu kombinierte Nukleinsäuren« heraus, die als »Genrichtlinien« bis 1986 mehrmals den sich verändernden Bedingungen angepasst wurden. Ähnliche Entwicklungen waren in fast allen Industrieländern zu verzeichnen. Seit 1986 ist für die rechtlichen Aspekte der Gentechnologie das Bundesgesundheitsministerium zuständig. Auch im Ergebnis der Arbeit der Enquete-Kommission »Chancen und Risiken der Gentechnologie« wurde dann 1989 der Entwurf eines Gentechnikgesetzes vorgelegt, das nach der parlamentarischen Beratung und Verabschiedung am 1. 7. 1990 in Kraft trat. Die Anwendung des Gentechnikgesetzes und weitere Entwicklungen in der Gentechnologie machten eine Novellierung notwendig, die 1993 in einem leicht veränderten Gesetz ihren Niederschlag fand. In großen Zügen ähnelt das deutsche Gentechnikgesetz den EG-Richtlinien zur Anwendung genetisch veränderter Organismen und deren absichtliche Freisetzung. Das Gentechnikrecht sieht v. a. eine Anmeldung beziehungsweise Genehmigung aller in Deutschland ausgeführten gentechnischen Arbeiten über die Zentrale Kommission für Biologische Sicherheit (ZKBS) vor, um sicherzustellen, dass derartige Arbeiten durch qualifiziertes Personal ausgeführt werden. Die Gefahr, dass gentechnisch veränderte Organismen unabsichtlich aus Laboratorien in natürlichen Ökosysteme entkommen, stand von Beginn der Risikodiskussion an im Mittelpunkt der Befürchtungen. Solche Organismen könnten das ökologische Gleichgewicht in der Natur zerstören oder zumindest schwer schädigen. Daher ist der Umgang mit den gentechnisch veränderten Organismen durch das Gentechnikrecht strikt reguliert und in Sicherheitsstufen eingeteilt: Stufe 1 betrifft Arbeiten, die als ohne Risiko für Mensch und Umwelt anzusehen sind; Stufe 2-4 sind Arbeiten, denen ein Risiko zugesprochen werden muss, da mit pathogenen Organismen oder Viren gearbeitet wird. Besonders kritisch bewertet werden müssen die zunehmenden bewussten Freisetzungen transgener Organismen. Dies betrifft v. a. transgene Pflanzen, da diese häufig für die Einbringung in Freiland direkt vorgesehen sind. Besonders auf diesem Gebiet besteht in der Öffentlichkeit eine große Unsicherheit über mögliche unkalkulierbare Risiken, die auch gegenwärtig stark artikuliert wird. Wiederholt ist es in Deutschland und anderen Ländern bei Freisetzungsexperimenten zu Übergriffen durch Gegner der Gentechnologie gekommen.
 
Das Gentechnikrecht regelt nicht die Anwendung gentechnologischer Methoden auf den Menschen. Obwohl fast durchweg das Klonen genetisch identischer Menschen, die Erzeugung von Chimären aus Tier und Mensch und gegenwärtig auch die gentechnologischen Veränderung menschlicher Keimbahnzellen abgelehnt wird, verbleiben im Zusammenhang mit den Fortschritten der Gentechnologie offene ethische Fragen v. a. in der Biomedizin. Im Rahmen der Aufklärung der Basensequenz des gesamten menschlichen Genoms erwachsen Befürchtungen, dass diese ein Schritt auf dem Weg zum »gläsernen Menschen« ist. Mit der Kenntnis aller Gene könnte die Genomanalyse als Voraussetzung für die Vergabe von Arbeitsplätzen oder Versicherungsschutz gefordert werden, um die genetische Konstitution eines potenziellen Arbeit- oder Versicherungsnehmers zu erfahren. Gesetzliche Regelungen bestehen auf solchen Gebieten bisher fast nicht. In Deutschland regelt lediglich das Embryonenschutzgesetz seit 1991 einige Teilaspekte.
 
Nicht ausgeschlossen werden kann auch, dass gentechnologische Verfahren dazu genutzt werden, gezielt pathogene Organismen zu schaffen, die als Kriegswaffen eingesetzt werden können. In Deutschland schließt das Kriegswaffenkontrollgesetz eine solche Entwicklung grundsätzlich aus.
 
Für die Gentechnologie gilt, wie für viele wissenschaftliche Erkenntnisse, dass ihre Anwendung Natur und Menschheit zum Wohl als auch zum Schaden gereichen können. Da die Wirkungen sich häufig auf die gesamte Erde und Menschheit sowie auf nachfolgende Generationen erstrecken, stehen nicht allein die Forscher in der Verantwortung, vorausschauend Nutzen und Gefahren ihrer Tätigkeit zu erkennen und möglichen Missbräuchen entgegenzuwirken. Auch nationale Maßnahmen und Reglements werden sich auf Dauer als unzureichend erweisen. Die zunehmende Internationalisierung der Forschung und die Anwendung ihrer Ergebnisse erfordern vielmehr internationale verbindliche Vereinbarungen und Verhaltensweisen.
 
 
Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie v. a. auch in den folgenden Artikeln:
 
Biotechnologie · Embryo · Ethik · Forschung · Freisetzungsversuch · Gene · Genklonierung · Human-Genom-Projekt · Hybridisierung · Klonen · monoklonale Antikörper · Novel Food · Nukleinsäuren · Pflanzenzucht · Proteinbiosynthese · Tierzucht · transgene Organismen
 
 
Die Verführung durch das Machbare. Eth. Konflikte in der modernen Medizin u. Biologie, hg. v. P. Koslowski u. a. (1983);
 
Genetic manipulation in plant breeding, hg. v. W. Horn u. a. (Berlin 1986, Tagungsbericht);
 
G. u. Verantwortung, hg. v. der Max-Planck-Gesellschaft (1986);
 K. Bayertz: GenEthik. Probleme der Technisierung menschl. Fortpflanzung (1987);
 
Eth. u. rechtl. Fragen der G. u. der Reproduktionsmedizin, hg. v. V. Braun u. a. (1987);
 E.-L. Winnacker: Gene u. Klone. Eine Einf. in die G. (Neudr. 1990);
 B. Hobom: G. Schlüssel für die angewandte Biologie (1993);
 
Rekombinierte DNA, bearb. v. J. D. Watson u. a. (a. d. Amerikan., Neuausg. 21993);
 T. von Schell: Die Freisetzung gentechnisch veränderter Mikroorganismen. Ein Versuch interdisziplinärer Urteilsbildung (1994);
 
G. Ethik u. wiss. Fortschritt, hg. v. P. Mittelstaedt (1995).
 W. Nagl: G. u. Grenzen der Biologie (Neuausg. 1995);
 T. A. Brown: G. für Einsteiger (a. d. Engl., 21996);
 R. Knippers: Molekulare Genetik (71997).

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Gen|tech|no|lo|gie, die <o. Pl.> (Biol.): mit der Erforschung u. der Manipulation von Genen befasstes Teilgebiet der Molekularbiologie: Die G. schafft neue Kategorien, was ein gelungenes, was ein misslungenes Leben sei - sie reduziert den Menschen zur Marionette seiner genetischen Ausstattung (Spiegel 23, 1998, 146); Außerdem sei zu erwarten, dass mithilfe der G. neue Getreidesorten gezüchtet werden können, die leistungsfähiger ... sind (Blick auf Hoechst 8, 1983, 9).

Universal-Lexikon. 2012.

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