Genomeditierungstechnologien bewirken Durchbrüche in Medizin und Biotechnologie
Genomeditierung ist eine Technologie, die es der Wissenschaft ermöglicht, spezifische, gezielte Veränderungen an der DNS eines Organismus vorzunehmen. Dabei wird genetisches Material an bestimmten Stellen im Genom hinzugefügt, entfernt oder verändert. Auf dem Gebiet der Medizin bergen Gentherapien das Potenzial, zur Vorbeugung, Behandlung oder sogar Heilung bestimmter Erbkrankheiten eingesetzt zu werden. Die Forschenden untersuchen auch, wie sie zur Behandlung von Krebserkrankungen und Infektionen dienen könnten. Je mehr wir darüber hinaus über die DNS erfahren, desto deutlicher wird unser Einblick in die Funktionsweise von Lebewesen. Studien zur DNS haben uns gezeigt, wie Zellen wachsen, sich teilen und reparieren und wie wichtige Prozesse im Körper wie zum Beispiel der Stoffwechsel und die Immunität auf genetischer Ebene gesteuert werden. Beim Blick in die ferne Vergangenheit können DNS-Studien zudem viel über Migrationsmuster und Abstammung verraten. Und in Hinsicht auf die Zukunft öffnet Genomeditierung möglicherweise die Tür zur technischen Entwicklung synthetischer Organismen, die bestimmte Aufgaben erfüllen sollen. Aus lebenden Zellen bestehende Roboter könnten daher auf eine Weise gestaltet werden, dass sie sich selbst mit Energie versorgen und selbst heilen, und dann Funktionen ausüben, die anderweitig nur schwer aus inertem Material herstellbar wären.
Behandlung wichtiger medizinischer und gesellschaftlicher Fragen
Dieser Pack stellt ein vielfältiges Portfolio von Projekten vor, die vom Europäischen Forschungsrat(öffnet in neuem Fenster) (ERC) unterstützt werden und die demonstrieren, wie Genomeditierung uns hilft, wichtige medizinische und gesellschaftliche Probleme zu lösen. Der ERC widmet sich(öffnet in neuem Fenster) der Finanzierung von Pionierforschung, die die Entwicklung und den Einsatz von bahnbrechenden Genomeditierungstechnologien vorantreibt. Eine davon, CRISPR/Cas, hat neue Möglichkeiten sowohl in der Grundlagenwissenschaft als auch in der angewandten Forschung eröffnet und ermöglicht es den Forscherinnen und Forschern, bisher offene Fragen zu beantworten. Mehr als dreißig ERC-finanzierte CRISPR/Cas-Projekte resultierten in Patenten und einige davon führten zur Gründung von Spin-off-Unternehmen. Die in diesem Pack vorgestellten ERC-finanzierten Projekte bringen Forschende aus verschiedenen Disziplinen zusammen, darunter Molekularbiologie, Genetik, Chemie und Bioinformatik, um nur einige zu nennen. Gemeinsam führen sie vor, wie eine Konzentration auf die Grundlagenforschung unser Verständnis biologischer Mechanismen und menschlicher Krankheiten vertiefen und gleichzeitig praktische Anwendungen in Landwirtschaft, Biotechnologie und Medizin eröffnen kann. Das durch diese bahnbrechende Arbeit gewonnene Wissen wird auch den Verantwortlichen der Politik und Interessengruppen helfen, die Vorteile und potenziellen Risiken im Zusammenhang mit Genomeditierung besser zu verstehen und entsprechend unterstützende Maßnahmen zu ergreifen. EU-finanzierte Forscherinnen und Forscher konnten bedeutende Fortschritte bei der Entschlüsselung der in der DNS enthaltenen Geheimnisse erzielen und herausfinden, wie das Potenzial der Genomeditierung im Sinne der Gesundheit genutzt werden kann. Auf Grundlagenebene haben beispielsweise ERC-finanzierte Projekte wie MIGHTY_RNA neue Methoden zur Beobachtung molekularer Wechselwirkungen entwickelt. Das Team von LoopingDNA hat gezeigt, wie Chromosomen grundsätzlich in Form von DNS-Schleifen strukturiert sind, und ist zu einem tieferen Verständnis der Mechanismen hinter diesem Prozess gelangt. In ähnlicher Weise ergab die Arbeit von CHROCODYLE, wie dieser Schleifenprozess entscheidend dafür ist, dass die Chromosomen während der Zellteilung richtig verteilt werden. Die Forschenden von MaCChines leisteten derweil Pionierarbeit bei der Entwicklung neuer Proteine, die möglicherweise neuen Durchbrüchen in Medizin, Technologie und Wissenschaft die Tür öffnen. Im Rahmen von RESOLUTION gelang es, das Genom mehrerer Individuen aus einer abgelegenen Neandertaler-Gemeinschaft in Sibirien zu sequenzieren, was einen Einblick in ihre soziale Organisation gestattet und uns die bisher genaueste Zeitleiste dafür liefert, wann unsere Vorfahren auf ihre Neandertaler-Verwandten trafen. Zur Krebsbekämpfung hat das Team von ConflictResolution einen Werkzeugkasten entwickelt, mit dem zelluläre Konflikte in einem Brustkrebsgenom untersucht werden können. Die Arbeit von EpiFold stützt sich auf den Nachweis, dass Tumore die Funktionen von Nicht-Krebszellen in ihrer Mikroumgebung ausnutzen, um einzudringen und Metastasen zu bilden. Zu guter Letzt konnte im Zuge von GWAS2FUNC dazu beigetragen werden, die bei einer Reihe von Krankheiten vorhandenen genetischen Varianten zu klären, was Verbesserungen für die klinische Praxis und die zukünftige Entwicklung von Arzneimitteln bedeuten könnte.