Doudna, Charpentier, Zhang

Kein Nobelpreis für CRISPR/Cas - wegen des Streits um Patente?

(05.10.2016) Wie schon im Vorjahr galten sie auch jetzt wieder als die Top-Favoriten für den Nobelpreis: Jennifer Doudna und Emmanuelle Charpentier, die beiden „Erfinderinnen“ des CRISPR/Cas9-Systems, mit dem Erbgut verändert werden kann – so schnell, präzise und zuverlässig wie nie zuvor. Doch erneut gingen sie leer aus. Möglicherweise hat der inzwischen offen und heftig ausgetragene Streit darum, wem die Patentrechte zustehen, das Stockholmer Nobelpreiskomitee zögern lassen. Es geht um viel Geld und es kann noch Jahre dauern, bis Klarheit herrscht. Dennoch sind inzwischen erste Lizenzen für CRISPR-Anwendungen erteilt worden – auch für den Agrarbereich.

Doudna, Charpentier

Popstars der Wissenschaft. Jennifer Doudna und Emmanuelle Charpentier bei der Verleihung des Breakthrough Prize for Life Sciences 2015.
Foto: Breakthroughprize.org
Foto oben mit Feng Zhang: PLOS

Patent auf CRISPR-Cas: Geht das eigentlich? CRISPR/Cas ist ein „natürlicher Prozess“ - und solche sind nach den geltenden Gesetzen nicht patentierbar, weder in der EU, noch in den USA. Damit jedoch dieser natürliche Prozess nicht nur an seinem ursprünglichen Ort - in Bakterien - funktioniert, sondern als Genome Editing-Werkzeug in vielen anderen Organismen, mussten mehrere zusätzliche „Erfindungen“ gemacht werden. Solche „mikrobiologischen Verfahren“ sind patentierbar. Allein in den USA sind rund um CRISPR 72 Patente erteilt worden.

Keine Frage: CRISPR/Cas ist nobelpreiswürdig. Was vorher nur sehr aufwändig und oft fehlerhaft möglich war, ist mit der „Gen-Schere“ – so die inzwischen gebräuchliche Umschreibung - zu einem Routineverfahren geworden. Sie „ist so einfach zu bedienen, dass sie quasi jeder Wissenschaftler mit molekularbiologischem Sachverstand bedienen kann“, so Jennifer Doudna, Professorin an der University of California in Berkeley, bei der Verleihung des Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Preises im März 2016 in der Frankfurter Paulskirche.

Zusammen mit der Französin Emmanuelle Charpentier, inzwischen Direktorin am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin, hat sie erkannt, dass in einem anfangs rätselhaft erscheinenden molekularen Mechanismus bei Bakterien – eine Art Immunsystem gegen Viren – das Potenzial für ein Universalwerkzeug zum Umschreiben von DNA steckt. Das Erstaunliche: Es funktioniert in nahezu allen Organismen – bei Pflanzen, Tieren und auch bei menschlichen Zellen. Die Anwendungsmöglichkeiten sind riesig.

Doudna und Charpentier sind die bekannten Gesichter von CRISPR, mit hochdotierten Preisen überhäufte Weltstars der Wissenschaft. Vor vier Jahren, im Mai 2012, hatten sie in einer wissenschaftlichen Publikation ihre „Erfindung“ von CRISPR-Cas als Genome Editing-Verfahren beschrieben. Im gleichen Jahr reichten sie, unterstützt von der University of Berkeley (Kalifornien), einen entsprechenden Patentantrag bei der US-Patentbehörde (USPTO, US Patent and Trademark Office) ein.

Doch im April 2014 wurde überraschenderweise nicht ihnen das Patent zuerkannt, sondern Feng Zhang vom Broad Institut des MIT (Masschusetts Institute of Technology) und der Harvard-Universität. Auch er hatte mit seinem Team 2013 zu CRISPR publiziert und ebenfalls das Patent für sich beansprucht – allerdings wenige Monate später als Doudna und Charpentier. Zhang hatte - zusammen mit dem bekannten Harvard-Professor George Church - zum ersten Mal CRISPR bei Maus- und menschlichen Zellen angewandt.

Die beiden Wissenschaftlerinnen leiteten bei der Patentbehörde umgehend eine formelle Untersuchung (patent interference) ein, in der geklärt werden soll, wem das Patent auf CRISPR – und elf weitere, die damit zusammenhängen – zusteht. Nun wird heftig und zunehmend aggressiver darum gestritten. Und es kann Jahre dauern, bis es zu einer Einigung kommt. Auch beim Europäischen Patentamt sind die Verhältnisse um CRISPR verworren. Gegen mehrere bereits erteilte Patente, die dem Broad Institut zugesprochen wurden, hat die Berkeley-Gruppe Widerspruch eingelegt. Über weitere Anträge ist noch nicht entschieden. „Die Verbissenheit, mit der dieser Patentstreit ausgetragen wird, ist ungewöhnlich für zwei renommierte akademische Institutionen“, zitiert das Magazin Nature einen Patentanwalt.

In dieser Situation würde die Verleihung des Nobelpreises an die eine oder andere Seite als Einmischung in den laufenden Patentstreit aufgefasst. Auch ein gemeinsamer Nobelpreis an alle drei Kontrahenten könnte heikel werden, da auf dem langen Weg von der ersten Entdeckung des CRISPR/Cas-Systems in Bakterien bis hin zu einem einfach anwendbaren Verfahren noch weitere Wissenschaftler wichtige Beiträge geleistet haben.

Trotz der schwelenden Konflikte um die Patente sind bereits einige Unternehmen auf dem Sprung, CRISPR/Cas zu nutzen – vor allem in der Medizin für neue Medikamente und Therapien, aber auch in Landwirtschaft und Pflanzenforschung. So hat Jennifer Doudna Caribou Bioscience gegründet, mit dem der Agro-Konzern DuPont inzwischen eine strategische Allianz geschlossen haben. Erste mit CRISPR entwickelte Pflanzen – ein Wachsmais mit veränderter Stärkezusammensetzung oder trockentoleranter Mais – sollen innerhalb der nächsten fünf Jahre auf den Markt kommen.

Nun hat auch das Broad-Institut – Verwalter der Patentansprüche von Feng Zhang – die erste CRISPR-Lizenz für die Anwendung im Agrarbereich verkauft – an Monsanto, demnächst wohl Teil des Bayer-Konzerns. Für kommerzielle Forschung in der Humanmedizin hat das Institut seit 2013 bereits „mehr als ein Dutzend“ Lizenzen erteilt.

Doch Monsanto darf das CRISPR-Verfahren nur unter bestimmten Auflagen nutzen. Ausgeschlossen ist die Anwendung von CRISPR für Gene Drive, mit dem neue Gene sehr schnell in ganzen Populationen verbreitet werden können, sowie zur Erzeugung steriler Samen (Terminator). Auch das Genome Editing bei Tabakpflanzen erlauben die Lizenzbedingungen nicht. Wegen des hohen Krebsrisikos durch Rauchen will das Broad Institut keine CRISPR-Anwendungen erlauben, die zu einem erhöhten Tabakkonsum beitragen.

Diese ethisch begründeten Einschränkungen, nach langen Diskussionen innerhalb des Broad Instituts beschlossen, gelten für alle künftigen CRISPR-Lizenzen im Agrarbereich – nicht nur für die mit Monsanto . Die Lizenzen sind nicht-exklusiv. Auch andere, konkurrierende Unternehmen können ähnliche Vereinbarungen abschließen.

Für akademische und andere nicht-kommerzielle Forschungsprojekte bleiben die CRISPR-Verfahren frei und ohne Lizenzgebühren nutzbar. Patentansprüche gelten hier nicht.