Gefeiert als Wunderwerkzeug der Molekularbiologie macht das CRISPR-Cas-System in den letzten Jahren wissenschaftliche Furore. Die programmierbare Genschere ermöglicht äußerst präzise und effektive Eingriffe in das Genom von Pflanzen, Tieren und Menschen und gilt damit als "genchirurgische" Schlüsseltechnologie für die zielgenaue Veränderung von Genen, dem sogenannten Genom-Editing. Weltweit wird auf diesem Gebiet wissenschaftlich gearbeitet, und auch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ist vom hohen medizinischen und biotechnologischen Potential von CRISPR-Cas überzeugt. Die DFG fördert nun die Forschung auf diesem Gebiet mit der Einrichtung eines sogenannten DFG-Schwerpunktprogramms. Koordiniert wird das Programm von Professorin Anita Marchfelder, die als CRISPR-Cas-Expertin am Institut für Molekulare Botanik der Universität Ulm forscht.
"Mit dieser Forschungsinitiative sollen sich deutsche Wissenschaftler, die auf diesem Gebiet forschen, im internationalen Wettbewerb besser behaupten können", erklärt Marchfelder den strategischen Hintergrund des Programms. Die Ulmer Molekularbiologin weiter: "Durch die konzertierte und systematische Zusammenarbeit interdisziplinärer Forschergruppen wollen wir neue Wege beschreiten, um grundlegende Funktionen und Mechanismen dieses Systems aufdecken zu können".
Das biologische Potential von CRISPR-Cas ausleuchten
Das CRISPR-Cas-System wurde ursprünglich bekannt als eine bakterielle Abwehrstrategie gegen Viren. Überleben die Einzeller eine erste Virenattacke, bauen sie Teile der Virus-DNA in das eigene Erbgut, um diese "Gefahreninformation" von Generation zu Generation weiterzuvererben. Greift solch ein Virus erneut an, wehren sich die Bakterien mit sogenannten Cas-Proteinen und lassen es damit zerschneiden. Aber auch bei der DNA-Reparatur und der kollektiven Verhaltenssteuerung spielt dieses System eine Rolle. Nun gilt es herauszufinden, welche Funktionen noch damit verbunden sind. Unter dem Titel "Weitaus mehr als nur Verteidigung: die vielen verschiedenen Funktionen des CRISPR-Cas-Systems" soll mit diesem DFG-Schwerpunktprogramm (SPP) vor allem das biologische Potential dieses Systems ausgeleuchtet werden. "Diese Grundlagenforschung ist ein wichtiger Pool für die Entwicklung von Technologien, das hat gerade das CRISPR-Cas System gezeigt", ist Marchfelder überzeugt.
Mitglied im Koordinationsteam ist auch Prof. Emmanuelle Charpentier
Die Ulmer Wissenschaftlerin, die bereits seit 2012 eine DFG-Forschergruppe zu CRISPR-Cas von der Universität Ulm aus leitet, freut sich sehr, die Koordination für das neue DFG-Schwerpunktprogramm in diesem Bereich übernehmen zu dürfen: "Das ist eine große Ehre für mich und ein Zeichen der Anerkennung für unsere Forschung". Mit im Koordinationsteam des neuen DFG-Schwerpunktprogramms für CRISPR-Cas ist auch die Direktorin des Max-Planck-Instituts für Infektionsbiologie in Berlin, Professorin Emmanuelle Charpentier. Die französische Mikrobiologin und die US-amerikanische Molekularbiologin Professorin Jennifer Doudna haben mit ihrem gemeinsamen Science-Paper von 2012 erstmals den Einsatz von CRISPR-Cas als Genschere publik gemacht und dieser damit zum Durchbruch verholfen.
Neben Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna kämpft mit Anita Marchfelder nun auch eine deutsche Wissenschaftlerin ganz vorne mit an der Forschungsfront auf diesem mittlerweile heiß umkämpften Gebiet. "Zu anfangs bekamen wir oft zu hören, wen interessiert schon die antivirale Immunabwehr von Bakterien? Und jetzt erleben wir einen regelrechten Hype um das Thema", sagt Marchfelder. Aber die Ulmer Molekularbiologin sieht natürlich auch die Probleme. "Wir nehmen natürlich auch die aktuellen Diskussionen zum Eingriff in das menschliche Erbgut und zum Genom-Editing allgemein sehr ernst", erklärt die Koordinatorin. Im Rahmen des Schwerpunktprogrammes sollen daher auch ethisch-moralische Fragen behandelt sowie geeignete Kommunikationsstrategien entwickelt werden, um derart komplexe Themen sachgemäß und verständlich in die gesellschaftliche Diskussion zu bringen.
Text und Medienkontakt: Andrea Weber-Tuckermann
Hintergrund:
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) richtet insgesamt 17 neue Schwerpunktprogramme (SPP) für 2018 ein. Dort sollen die wissenschaftlichen Grundlagen besonders aktueller oder sich gerade bildender Forschungsgebiete untersucht werden. Insgesamt stehen den neuen Schwerpunktprogrammen in den drei kommenden Jahren rund 100 Millionen Euro zur Verfügung. Eines der fünf bewilligten Schwerpunktprogramme aus den Lebenswissenschaften wird von Ulm aus koordiniert. Es trägt den Titel "Weitaus mehr als nur Verteidigung: die vielen verschiedenen Funktionen des CRISPR-Cas-Systems" und wird von Professorin Anita Marchfelder (Institut für Molekulare Botanik, Universität Ulm) koordiniert. Die Schwerpunktprogramme beschreiben jeweils ein Oberthema, zu dem in den nächsten Monaten von der DFG Einzelanträge ausgeschrieben und in einem strengen Begutachtungsverfahren auf ihre wissenschaftliche Qualität hin geprüft werden.
Quelle: DFG-Pressemitteilung