Die Möglichkeit, künftig vielleicht “Designerbabys” erschaffen zu können, weckt Besorgnis – vor allem aus ethischen Gründen. Wie machbar die Selektion von Embryonen nach vorteilhaften Merkmalen ist, haben nun Forscher untersucht. Dafür wählten sie die Merkmale Intelligenz und Körpergröße, beides Eigenschaften, die durch das Zusammenspiel zahlreicher Genvarianten beeinflusst werden. Ihre Modellstudie ergab: Selbst wenn man durch Präimplantationsdiagnostik gezielt nur die Embryos auswählen würde, die jeweils die besten Gene für IQ und Größe haben, ist der Effekt gering: Gerade einmal 2,5 IQ-Punkte und 2,5 Zentimeter Größe ließen sich so im Schnitt gewinnen – und selbst das wäre nicht zuverlässig.
Neue Techniken und Methoden in der Genetik und Gentechnik sorgen dafür, dass unser Einblick ins Erbgut immer umfassender wird. So ermöglichen genomweite DNA-Vergleich es inzwischen, die genetische Grundlage auch für komplexe, von vielen Genen gesteuerte Merkmale näher zu ergründen. Dadurch lässt sich beispielsweise feststellen, ob ein Mensch ein erhöhtes Risiko für bestimmte Erkrankungen besitzt, man kann aber auch eingrenzen, welche und wie viele Gene an der Ausprägung einer bestimmten Eigenschaft beteiligt sind. Denn wie man inzwischen weiß, sind Merkmale, die nur von einem Gen kontrolliert werden, eher die Ausnahme. Weit typischer ist es, dass zahlreiche Genvarianten dafür in komplexer Weise zusammenwirken, zusätzlich beeinflusst durch nicht genetische Faktoren wie die Umwelt oder vorgeburtliche Umgebung. Zu solchen polygenen Merkmalen gehören beispielsweise Körpergröße, Hautfarbe und Neigung zu Übergewicht, aber auch die Intelligenz.
Die Frage aber ist, ob sich das Wissen um die genetische Basis solcher polygenen Merkmale praktisch nutzen lässt – nicht nur zur Krankheitsvermeidung, sondern möglicherweise sogar zur Optimierung des Menschen, beispielsweise in Form sogenannter “Designerkinder”. Für diese könnten – so die Befürchtung – Methoden wie die Präimplantationsdiagnostik und die Geneditierung per Genschere genutzt werden, um Embryonen vor dem Einpflanzen in den Mutterleib gezielt zu selektieren oder sogar genetisch zu “verbessern”. “Gensequenzierungen bei Embryonen sind heute schon viel einfacher als noch vor fünf Jahren”, erklärt Seniorautor Shai Carmi von der Hebräischen Universität Jerusalem. “Aber die Selektion von Embryos nach bestimmten Merkmalen ist sehr umstritten – unter anderem wegen der Nähe zur Eugenik und möglicher Benachteiligungen.” In Deutschland und einigen anderen Ländern ist die Präimplantationsdiagnostik deshalb verboten und darf nur in Ausnahmefällen, beispielsweise bei schweren Erbkrankheiten, durchgeführt werden.
Was bringt die genetische Selektion konkret?
Doch neben den ethischen Problemen stellt sich auch die Frage, wie biologisch machbar und sinnvoll eine solche Selektion gerade bei polygenen Merkmalen wäre. Genau dies haben nun Carmi, sein Kollege Ehud Karavani und ihre Kollegen näher untersucht. Für ihre Studie gingen sie von einem heute theoretisch schon machbaren Szenario aus: der Selektion von durch künstliche Befruchtung (IVF) entstandenen Embryonen nach Intelligenz und Körpergröße. Beide Merkmale sind polygen und von beiden kennt die Forschung bereits zahlreiche beteiligte Genvarianten, wie die Forscher erklären. In ihrer Studie wollten sie nun wissen, welche konkreten Auswirkungen es hätte, wenn ein Paar aus ihren fünf oder zehn mittels IVF erzeugten Embryonen nur das Kind austragen würde, das die besten Intelligenzgene oder Gene für die Körpergröße hätte.
Als Basis für ihr Modellexperiment verwendeten die Forscher die sequenzierten Genome von 102 israelischen Paaren und von knapp 1000 griechischen Teilnehmern einer Genstudie. Carmi und sein Team kombinierten das Erbgut sowohl der echten Paare als auch das von zufällig zusammengestellten, um pro Paar zehn hypothetische Embryonen zu erzeugen – mit ähnlich zufälligen Genkombinationen wie sie auch bei der Befruchtung entstehen. Anschließend wählten sie jeweils nur den Embryo aus, der die beste Genkombination für Intelligenz oder Körpergröße trug – den besten polygenen Punktewert, wie die Forscher es nennen. Die Frage war nun: Wie stark würde sich dieser “Top”-Embryo in den Merkmalen Intelligenz oder Körpergröße vom Durchschnitt der restlichen Embryonen dieses Paares unterschieden? Da aus der Literatur durchschnittliche Werte für den Einfluss bestimmter Genvarianten bekannt sind, konnte Carmi und sein Team dies rechnerisch ermitteln.
2,5 IQ-Punkte – vielleicht
Die Auswertung ergab: Der Effekt einer solchen Selektion auf IQ oder Körpergröße wäre eher bescheiden. “Unter aktueller Technologie und mit fünf lebensfähigen Embryonen pro Paar läge der durchschnittliche Vorteil bei 2,5 IQ-Punkten und 2,5 Zentimetern Körpergröße”, berichten die Wissenschaftler. Bei zehn lebensfähigen Embryonen – ein für heutige IVF-Verfahren unrealistisch hohe Zahl, läge der Vorsprung eines solchen “Designerbabys” bei drei IQ-Punkten und drei Zentimetern. Wie die Forscher ermittelten, würde sich dieser Effekt nicht einmal dann nennenswert steigern lassen, wenn ein Paar – beispielsweise durch Klonen – tausend verschiedene Embryos erzeugen und testen würde. “Unsere Simulationen zeigen, dass der Nutzen in Bezug auf das gewünschte Merkmal relativ gering wäre”, konstatieren Carmi und sein Team.
Hinzu kommt: “Vieles an diesen Merkmalen ist unvorhersagbar”, betont Carmi. “Selbst wenn jemand einen Embryo auswählen würde, dessen IQ zwei Punkte höher sein müsste als im Durchschnitt, gibt es keine Garantie, dass sich dies auch tatsächlich zeigt.” Denn neben den Genen spielen für die Intelligenz und die meisten anderen Merkmale andere Einflussfaktoren eine fast ebenso wichtige Rolle. Wie sich dies konkret auswirkt, haben Carmi und seine Kollegen in einer ergänzenden Studie mit 28 Großfamilien mit im Schnitt zehn erwachsenen Kindern überprüft. Mittels DNA-Analysen ermittelten sie zunächst deren polygenen Punktewerte für die Körpergröße und errechneten daraus, wie groß die Teilnehmer theoretisch sein müssten. Als sie dann die tatsächliche Körpergröße maßen, zeigten sich deutliche Unterschiede zu den Vorhersagen: Nur in sieben der 28 Familien waren die Kinder mit dem besten polygenen Score auch die größten unter den Geschwistern und in fünf der Familien waren diese Kinder sogar kleiner als der Durchschnitt.
Nach Ansicht der Forscher belegt dies eindeutig, dass eine Selektion von Embryos nach Intelligenz-Genen oder anderen vorteilhaften polygenen Merkmalen nicht nur ethisch fragwürdig wäre – es würde auch wenig bringen. Ähnlich sieht es auch der Humangenetiker Markus Nöthen von der Universität Bonn. In einem Kommentar schreibt er: “Die Studie zeigt sehr überzeugend, dass das Szenario von “Designerbabys”, bei denen durch Embryoselektion große Effekte auf Merkmale wie Körpergröße oder Intelligenz erzielt werden könnten, beim heutigen Wissensstand unrealistisch ist, aber auch in absehbarer Zukunft ein wenig wahrscheinliches Szenario bleibt.” Letzteres sieht Peter Dabrock, Vorsitzender des Deutschen Ethikrats, allerdings kritischer: “Obwohl der Beitrag zeigt, dass das Designerbaby gegenwärtig weit entfernt scheint, macht er doch deutlich: Klarer als zuvor erscheint deren Möglichkeit am Horizont. Aber lohnt es sich, diese Vision, vor allem zur vermeintlichen Verbesserung einzelner Fähigkeiten, mit großem Forschungs- und Finanzinvestment weiterzuverfolgen?”
Quelle: Ehud Karavani (Hebrew University of Jeruselm) et al., Cell, doi: 10.1016/j.cell.2019.10.033
Wie Cannabinol den Schlaf fördert
