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Das EURAT-Projekt am Marsilius-Kolleg Heidelberg

Bioinformatiker, Humangenetiker, Molekularbiologen, Onkologen, Pathologen, Juristen und Theologen beteiligen sich an dem Projekt „Ethische und Rechtliche Aspekte der Totalsequenzierung des menschlichen Genoms“ (EURAT) des Marsilius-Kollegs der Universität Heidelberg. Sie beziehen Stellung und erarbeiten Lösungsvorschläge zu den Problemen, die sich aus den Möglichkeiten der umfassenden Genomsequenzierung ergeben.

Der enorme technologische Fortschritt, durch den in naher Zukunft die vollständige Sequenzierung einzelner menschlicher Genome in kurzer Zeit und zu vertretbaren Kosten möglich sein wird, eröffnet neue Perspektiven zu einer umfassenden personalisierten Medizin, in der Krankheiten unter Berücksichtigung der individuellen genetischen Variabilität der Patienten diagnostiziert und effizient behandelt oder Präventivmaßnahmen ergriffen werden können.

Aus den technischen Möglichkeiten ergeben sich aber auch ethische und rechtliche Probleme, auf die unsere Gesellschaft unzureichend vorbereitet ist. Wissenschaftler der Universität und des Universitätsklinikums Heidelberg, des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), des Europäischen Molekularbiologischen Laboratoriums (EMBL) und des Max-Planck-Instituts (MPI) für ausländisches öffentliches Recht und Völkerrecht haben sich deshalb in einer Arbeitsgruppe zusammengeschlossen, um sich mit diesen Problemen auseinanderzusetzen, Stellung zu beziehen und Lösungsvorschläge auszuarbeiten.

Die EURAT-Projektgruppe. Von links: Dr. rer. nat. Jan Korbel (EMBL); Prof. Dr. theol. Klaus Tanner (Wiss.-theol. Seminar, Universität Heidelberg); PD Dr. rer. nat. Stefan Wiemann (DKFZ); Prof. Dr. rer. nat. Roland Eils (DKFZ und Universität Heidelberg); Prof. Dr. iur. Dres. h.c. Paul Kirchhof (Bundesverfassungsrichter a. D., Inst. für Finanz- und Steuerrecht, Universität Heidelberg); Prof. Dr. med. Claus Bartram (Institut f. Humangenetik, Universität Heidelberg); Prof. Dr. rer. nat. Peter Lichter (DKFZ); Dr. Grit Schwarzkopf (Marsilius-Kolleg, Universität Heidelberg); Prof. Dr. med. Andreas Kulozik (Klinik für Pädiatrie, Universität Heidelberg); Prof. Dr. iur. Dr. h. c. Rüdiger Wolfrum (MPI für ausländisches öffentliches Recht und Völkerrecht und Juristische Fakultät d. Universität Heidelberg). [Nicht auf dem Bild ist Prof. Dr. med. Peter Schirmacher (Patholog. Institut, Universität Heidelberg)] © Universität Heidelberg

Das interdisziplinäre Projekt „Ethische und Rechtliche Aspekte der Totalsequenzierung des menschlichen Genoms“ (EURAT), an dem Bioinformatiker, Humangenetiker, Molekularbiologen, Onkologen, Pathologen, Juristen und Theologen beteiligt sind, ist am Marsilius-Kolleg der Universität Heidelberg angesiedelt. Es wurde offiziell am 19. Mai 2011 im Rahmen der 625-Jahr-Feierlichkeiten der Universität Heidelberg mit einem Vortrag des Humangenetikers Professor Claus Bartram, Dekan der Medizinischen Fakultät Heidelberg, in der Alten Aula der Universität zum Thema „Die Totalsequenzierung des menschlichen Genoms: biomedizinische und gesellschaftspolitische Bedeutung einer technischen Revolution“ begonnen. In den Wochen zuvor schon hatten der Sprecher des Projektes, Professor Klaus Tanner vom Wissenschaftlich-Theologischen Seminar der Universität, und der Molekularbiologe und Krebsforscher Professor Peter Lichter vom DKFZ mit ihren Vorträgen den kulturellen und technischen Rahmen und die ethische und rechtliche Problematik der Totalsequenzierung des menschlichen Genoms aufgezeigt.

Neben Bartram, Lichter und Tanner besteht die EURAT-Projektgruppe aus sieben weiteren profilierten Heidelberger Wissenschaftlern, die umfassende Kompetenzen in der Genomsequenzierung und Molekularbiologie, der Bioinformatik, der Onkologie, Pathologie und dem Biobanking sowie dem Verfassungsrecht und Rechtsvergleich einbringen. Management und Koordination des Projektes liegen in den Händen von Dr. phil. Grit Schwarzkopf am Marsilius-Kolleg.

Das Marsilius-Kolleg
EURAT ist das jüngste Projekt des Marsilius-Kollegs, das 2007 als „Center for Advanced Study" der Universität Heidelberg eingerichtet worden ist. Benannt nach dem berühmten mittelalterlichen „Magister artium" Marsilius von Ingen der vor genau 625 Jahren die Universität Heidelberg unter Kurfürst Ruprecht I. gründete und als erster Rektor bis zu seinem Tode 1396 leitete, bildet das Marsilius-Kolleg ein zentrales Element des erfolgreichen Heidelberger Antrags im Rahmen der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder. Es hat zum Ziel, die durch immer engere Spezialisierung entstandene Kluft zwischen Geistes-und Naturwissenschaften, aber auch zwischen diesen und den Rechts-, Wirtschafts- und Sozialwissenschaften, durch Dialog, Vernetzung und disziplinübergreifende Forschungsprojekte zu verringern.

Das im Haus Buhl, einem kleinen barocken Palais in der Heidelberger Altstadt, angesiedelte Marsilius-Kolleg ist der institutionelle Ort, an dem Vertreter verschiedener Wissenschaftskulturen „interdisziplinär, aber mit disziplinärer Kompetenz" (so der Direktor des Marsilius-Kollegs Professor Dr. Wolfgang Schluchter) theoretische und praktische Probleme bearbeiten, die nicht von einer Disziplin zu lösen sind. Pro Jahr werden 10 bis 15 Fellows aufgenommen, die gemeinsam derartige Forschungsprojekte konzipieren und vorantreiben.

Erwartungen und Skepsis

Als vor gut zehn Jahren die annähernd vollständige Entzifferung der menschlichen DNA-Sequenzen mit großem politischen und publizistischen Aufwand bekannt gegeben worden war, beschworen viele den Anbruch eines neuen Zeitalters der individualisierten Medizin - „einer tatsächlichen Revolution in der Medizin, die …verspricht, sich von dem traditionellen Ansatz 'Ein Mittel für alle' abzuwenden und stattdessen ein effizienteres Verfahren zu verfolgen, bei dem jeder Mensch als einmalig wahrgenommen wird, also über besondere Merkmale verfügt, die als Leitlinie für seine Gesunderhaltung dienen können“. Die Prophezeiung stammt von dem Genetiker Francis Collins (heute Direktor der National Institutes of Health der USA), der als Leiter des Humangenomprojektes einer der Protagonisten in der Entschlüsselung des menschlichen Erbguts gewesen war (F. S. Collins: Meine Gene – mein Leben. Auf dem Weg zur personalisierten Medizin. Heidelberg, 2011).

Wie Klaus Tanner in seinem Vortrag am 2. Mai 2011 im Marsilius-Kolleg darlegte, erwartete auch das Bundesforschungsministerium von der Humangenomforschung, dass die genetische Ausstattung des Menschen zum Ansatzpunkt für das Erkennen und Behandeln von Krankheitsursachen wird und dass durch das Humangenomprojekt genetische Veränderungen im Entstehungskomplex von etwa 10.000 Krankheiten gefunden werden könnten.

Haus Buhl, Sitz des Marsilius-Kollegs, von der Gartenseite her gesehen © Universität Heidelberg

Inzwischen ist bei manchen früheren Enthusiasten Ernüchterung eingekehrt. Der Nobelpreisträger Harold Varmus schrieb (N Engl J Med 362, p. 2028; 2010): „Heute, nach dem ersten Jahrzehnt der postgenomischen Welt, haben nur eine Handvoll größerer Veränderungen Eingang in die routinemäßige medizinische Praxis gefunden - zum Beispiel einige genspezifische Behandlungen von ein paar Krebsformen, ein paar neuartige Therapien einiger weniger monogenetischer Erbkrankheiten und einige starke genetische Marker für das Ansprechen auf Medikamente, das Krankheitsrisiko und das Risiko der Krankheitsprogression." Die meisten dieser Fortschritte gingen auf Entdeckungen zurück, die der Entschlüsselung des menschlichen Genoms vorausgingen. Varmus kommt zu dem Schluss, dass noch immer die Genomik und verwandte Disziplinen enger mit der modernen Naturwissenschaft als mit der modernen Medizin verbunden seien. Sie produzierten breit angelegtes Wissen, aber nur in wenigen ausgewählten Fällen würde diese neue Information in großem Umfang heute als Richtschnur für Risiken, Diagnosen oder Therapien eingesetzt.

Eine technische Revolution

Es kann keinen Zweifel an den ungeheuren technischen Fortschritten in der Genomik und verwandten Disziplinen geben. Diese Dynamik stellt nicht nur die Medizin, sondern die ganze Gesellschaft vor neue Herausforderungen. Hatte die im Rahmen des Humangenomprojekts erfolgte Sequenzierung der von vielen Individuen aller Erdteile stammenden Rohfassung des menschlichen Genoms etwa sieben Jahre gedauert und drei Milliarden US-Dollar gekostet, betrugen die geschätzten Sequenzierungskosten für die 2007 bekannt gewordenen ersten vollständigen Individual-Genome (des DNA-Entdeckers James Watson und seines Rivalen, des Biotechnologie-Pioniers Craig Venter) noch etwa eine Million Dollar. In seinem Eröffnungsvortrag des EURAT-Projektes beschrieb Claus Bartram, dass heute schon die Genome von etwa tausend Menschen bei Kosten von rund 20.000 Dollar sequenziert worden seien und es bald möglich sein wird, ganze menschliche Genome in wenigen Tagen für 1.000 Dollar zu sequenzieren. „Damit wird endgültig der Einzug dieser Technologie in den Alltag der Medizin ermöglicht; auf die Implikationen dieser Entwicklung für Medizin und Gesellschaft sind wir aber ungenügend vorbereitet“, betonte Bartram. „Ein breiter Diskurs über Chancen und Risiken ist somit geboten.“

Die Sequenzierungen haben eine überraschende interindividuelle Variabilität des menschlichen Genoms aufgezeigt: Jeder Mensch hat etwa 15 Millionen SNPs („single nucleotide polymorphisms“) - das heißt durchschnittlich eine Variation in jedem 200. Basenpaar der DNA. Aber auch ganze Gene und lange DNA-Abschnitte kommen in unterschiedlicher Kopienzahl vor, was gegebenenfalls zu genetisch bedingten Krankheiten oder Krankheitsdispositionen führen kann. Zu den stärksten Befürwortern einer genombasierten Medizin gehören die Krebsforscher, die damit konfrontiert sind, dass fast jeder Tumor und fast jeder Krebspatient anders ist. Bei Gliomen, Brust- oder Darmkrebs findet man oft 10.000 oder mehr somatische Mutationen, bei Lungenkrebs oder Melanomen sogar noch viel mehr. So hat sich das Internationale Krebsgenom-Konsortium (ICGC) vorgenommen, 25.000 Genome von 50 verschiedenen Krebstypen und den entsprechenden gesunden Geweben zu analysieren.

Sequenzier-Roboter © Max-Planck-Gesellschaft

Auch die Regulation der Genexpression, das Transkriptom, und die epigenetischen Modifikationen gehören zum Untersuchungsprogramm. Im ICGC koordiniert das DKFZ unter der Leitung von Peter Lichter die Analysen pädiatrischer Hirntumoren, der Hauptursache der Krebssterblichkeit im Kindesalter. Durch die Genomanalysen werden unsere Kenntnisse über die Entstehung von Krankheiten und über Diagnose-, Therapie- und Präventionsmöglichkeiten verbessert und die Basis für eine personalisierte Medizin geschaffen, die einen effizienten Einsatz von Medikamenten erlaubt.

Nach der Einschätzung von Leroy Hood, einem Pionier der Systembiologie und Sequenziertechnologie, kennen wir bereits hunderte von genetischen Varianten, die einen Einfluss darauf haben, welche Krankheiten wir bekommen, wie gut wir Medikamente vertragen oder wie viel wir von ihnen brauchen.

Ethische und rechtliche Fragen

Für jede diagnostische Maßnahme wird ein „informed consent“ des Patienten oder Probanden verlangt, das heißt seine Zustimmung zu einer adäquaten Information über Untersuchungsziele, mögliche Ergebnisse und ihre Bedeutung. Wie soll das bei einer Totalsequenzierung des Genoms möglich sein? Man geht heute davon aus, dass jeder Mensch etwa 100 oder mehr krankheitsrelevante Anlagen besitzt; manche haben eine hohe Voraussagekraft, andere eine nur geringe. Selbst wenn man sich bei der Datenauswertung auf bestimmte Problemfelder, zum Beispiel Krebs, beschränkt, wie soll mit der Überschussinformation umgegangen werden? Zahlreiche Krankheitsanlagen kommen in einfacher Kopie (heterozygot) nicht zum Tragen, wohl aber, wenn beide Kopien betroffen sind. Soll für eine Familienplanung ein Heterozygoten-Screening beider Partner vorgenommen werden?

Wie geht man mit dem Recht auf Nichtwissen des Patienten um, besonders in Fällen wie der Chorea Huntington, bei denen einer hohen prädiktiven Treffsicherheit ein Mangel an Therapiemöglichkeiten gegenübersteht? Bartram beschrieb den Konflikt, der entsteht, wenn die Großmutter väterlicherseits an Chorea Huntington erkrankt ist und der gesunde Enkel seinen Genotyp testen möchte, der gesunde Vater aber nicht. Es geht bei der prädiktiven Diagnostik nicht nur um das Recht auf Wissen und Nichtwissen des Ratsuchenden, sondern auch seiner Angehörigen. Offene Fragen sind auch die Genauigkeit und Aussagekraft der experimentell gewonnenen genetischen Daten und Risikoprofile, ihre Interpretationsmuster und ihre Korrelation mit anderen medizinisch relevanten Daten, besonders den individuellen Patientendaten und den in Gewebebanken gespeicherten Informationen. Wie kann der Schutz der Privatsphäre und der Vertraulichkeit gewahrt werden? Wie realistisch ist der Schutz durch „Anonymisierung“ der Daten, wenn schon kurze DNA-Sequenzen eine eindeutige Identifizierung von Personen ermöglichen? Wie lässt sich verhindern, dass die Genomforschung eine genetische Diskriminierung zum Beispiel durch Arbeitgeber oder Versicherungen bewirken könnte?

In den bioethischen Richtlinien und Regelungen, nach denen Universitätsklinikum, EMBL und DKFZ sowie die Gewebebank des nationalen Centrums für Tumorerkrankungen in der genomweiten Forschung gegenwärtig arbeiten, werden die mit der Totalsequenzierung verbundenen Problemfelder bislang nur ansatzweise berücksichtigt. Auch das seit Februar 2010 gültige Gendiagnostikgesetz erfüllt die Erwartungen an eine Regelung im Umgang mit den neuen technischen Möglichkeiten nicht; es erzeugt nach dem Urteil von Claus Bartram mehr Probleme als es löst. EURAT wird sich mit diesen und weiteren ethischen und rechtlichen Konsequenzen der Totalsequenzierung auseinandersetzen, Stellung beziehen und beratend tätig werden.

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