Per Algorithmus zum Wunschkind?

Auch in der Gendiagnostik und Reproduktionsmedizin haben Algorithmen mittlerweile Einzug gehalten. Manche erhoffen sich nunmehr das Wunschkind per Knopfdruck. Viele Angebote halten aber nicht, was sie versprechen, und werfen dabei ernsthafte ethische Fragen auf.

Im November letzten Jahres sorgte eine Schlagzeile weltweit für Aufruhr. Der chinesische Forscher He Jiankui behauptete, er habe mithilfe der sogenannten „CRISPR-Technologie“ (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) das Erbgut von Embryonen verändert. Die ersten gezielt gentechnisch veränderten Menschen der Welt seien bereits geboren. In einem heimlichen Menschenversuch wollte He Nachkommen genetisch resistent gegen HIV machen. Eine unabhängig wissenschaftliche Prüfung steht bislang aus.

Doch der Versuch löste eine kontroverse Debatte aus und wurde international breit kritisiert. Auch der ZEIT-Journalist Thomas Assheuer ließ sich zu einem düsteren Szenario hinreißen. Bald schon würden die zwei technischen Revolutionen unserer Zeit zusammenrücken: die digitale und die genetische. Läuft es schlecht, wären die Folgen verheerend. Ein Überwachsstaat wie China könnte digitale Kontrollsysteme mit einem genetischen Züchtungssystem kombinieren. Damit würde nicht nur die äußere Natur der Bürger:innen kontrolliert, sondern auch die innere Natur gebändigt.

Assheuer zeichnet bewusst eine Dystopie – eine Warnung, was einmal sein könnte. Auch wenn er das Szenario als Wissenschaftsfiktion bezeichnet, die Kombination von Digital- und Gentechnologie ist längst Realität: Genetische Daten können in Blockchains gespeichert und von Machine-Learning-Algorithmen durchleuchtet werden. Künstliche Intelligenz (KI) kann die Präzision der CRISPR-Genscheren erhöhen und die Selektion von Embryonen unterstützen. Wie im Bereich der Medizin schreitet auch die Digitalisierung in der Genomik und Reproduktionsmedizin rapide voran. Und sie prägt die wachsende Wunschkindindustrie, in der ganz ohne staatliche Lenkung eine genetisch durchplante Generation von Morgen entstehen könnte.

Der Traum vom Wunschkind und seine Wurzeln

Die technische Grundlage dieser Entwicklung reicht in das analoge Zeitalter zurück: Vor vierzig Jahren wurde Louise Brown geboren. Louise war der erste Mensch, der außerhalb des weiblichen Körpers gezeugt wurde. Damals noch hoch umstritten, ist die sogenannte In-vitro-Fertilisation mittlerweile Routine. Seit den 1990er ist durch die Präimplantationsdiagnostik (PID) zudem eine Auswahl von Embryonen anhand genetischer Kriterien möglich. In Großbritannien wird mittlerweile auf mehr als 500 Gendefekte selektiert. In Deutschland ist die PID erst seit wenigen Jahren unter strengen Auflagen möglich.

Sollte ursprünglich der Wunsch nach einem Kind erfüllt werden, war es später das Versprechen auf ein gesundes Kind. Mittlerweile treten auch medizinische Kriterien in den Hintergrund. In zunehmenden Maße wird Paaren die Möglichkeit versprochen, auf die genetischen Eigenschaften ihrer zukünftigen Nachkommen Einfluss zu nehmen. Anbieter:innen verkaufen Ei- und Samenzellen anhand aller denkbaren Kriterien inklusive Krankenakten und schulischer Leistungen der Spender:innen. In manchen Ländern ist die Auswahl von Embryonen anhand ihres Geschlechts zulässig und private Kliniken versprechen, Embryonen mit der erhofften Augenfarbe zu selektieren.

Im Kontrast zur lauten Kritik aus Teilen der Wissenschaft steht eine überraschend hohe Akzeptanz der reproduktionstechnischen Möglichkeiten in der breiten Öffentlichkeit: Eine ländervergleichende Studie zeigte unlängst, dass der überwiegende Teil der Befragten sogar eine gezielte Veränderung des Erbgutes von Embryonen für akzeptabel erachtet, würde es denn der Gesundheit dienen. Auch sind manche Eltern bereit, für eine genetische „Verbesserung“ ihrer Kinder „tief in die Tasche zu greifen“.

Die Entwicklung der Wunschkindindustrie ist aber nicht nur Folge der Nachfrage. Sie wurde erst durch die Melange von Bio- und Digitaltechnologie möglich. Zwar gilt das menschliche Genom seit 2003 als entschlüsselt. Die eigentliche Forschungsarbeit wartet aber noch: Verbindungen herzustellen zwischen genetischen Variationen und bestimmten Merkmalen. Entsprechende Korrelationen aufzudecken ist nur möglich dank sinkender Kosten bei der Sequenzierung und komplexer bioinformatischer Systeme, die die steigende Zahl an Biodatensätzen durchforsten.

Gentests aus dem Silicon Valley

In diesem digital-genetischen Komplex kommt kommerziellen Anbieter:innen von Gentests eine zentrale Rolle zu. Einige von ihnen erinnern dabei mehr an Silicon Valley Startups als an Biotechnologieunternehmen. Ohne Umwege über einen Arzt bzw. eine Ärztin verkaufen sie gendiagnostische Dienstleistungen an ihre Kund:innen. Dank wachsender Nutzerzahlen verfügen sie so mittlerweile über die größten Gendatenbanken der Welt.

Anbieter:innen wie Ancestry oder MyHeritage haben sich dabei auf Abstammungstests spezialisiert. Nach einer Speichelprobe erfahren Kund:innen, wo ihre eigenen genetischen Wurzeln liegen. Dafür gleichen Algorithmen die DNA mit vorhandenen Datensätzen ab. Ähnlich funktionieren gesundheitsbezogene Gentests. Nutzer:innen sollen durch ihre Hilfe erfahren, ob sie einem erhöhten Risiko unterliegen, z. B. einmal an Brustkrebs oder Parkinson zu erkranken.

Das Portfolio mancher Anbieter:innen umfasst noch viel mehr: Gentests sollen helfen die Ernährung zu optimieren, den idealen Wein zu identifizieren oder die sportliche Leistung zu erhöhen. Manche Angebote zielen auch auf die Anwendung an Minderjährigen. Für abenteuerliche Versprechen geben Eltern dafür die genetischen Informationen ihrer Kinder preis. Damit soll deren Lernfähigkeit vorhergesagt oder ihr Fußballspiel verbessert werden.

Derartige Gentests sind Vorboten für das Wunschkind „auf Knopfdruck“. Eltern, die heute nach den genetischen Anlagen ihres Kindes zum Spracherwerb fragen, sind vielleicht morgen die Kund:innen eines Angebots, das ein Kind mit besonders großem Sprachtalent verspricht. Das mit Google-Wagniskapital gegründete Unternehmen 23andMe meldete schon vor zehn Jahren ein Patent für Algorithmen an, mit denen sich Paare ihre Nachkommen hätten zusammenklicken können. Der Patentantrag zeigt eine Nutzeroberfläche, auf der neben der Augenfarbe auch Veranlagungen auf Sprint- oder Ausdauersportarten gewählt werden können. Entsprechend der genetischen Wünsche hätte das System schließlich den optimalen Samen- oder Eizellspender vorgeschlagen.

23andMe brachte sein Produkt nicht auf den Markt. Doch Unternehmen zogen mit ähnlichen Ideen nach. Das US-amerikanische Genforschungsunternehmen GenePeeks entwickelte hierzu Algorithmen, die eine Simulation der zukünftigen Nachkommen erlaubt. Bei Helix, eine Art Appstore für genetische Dienstleistungen, findet sich ein Programm namens BABYGlimpse. Ausgehend von den eigenen genetischen Daten verspricht es eine Vorschau auf das Aussehen der zukünftigen Kinder.

Die genetische Glaskugelschau

Je spektakulärer die genetische Vorhersagekraft, desto sicherer ist, dass es sich bei den Angeboten um eine genetische Glaskugelschau handelt. Zwar beanspruchen die Anbieter:innen eine wissenschaftliche Grundlage, die Aussagekraft ihrer Prognosen ist aber extrem beschränkt. Mit Ausnahme einiger, häufig schwerer Erbkrankheiten lassen sich kaum einzelne genetische Mutationen finden, die sich unmittelbar auf die eine oder andere Weise ausbilden. Manche Krankheiten werden durch den Defekt eines einzigen Genes verursacht. Es findet sich aber kein Gen für Sportlichkeit, Schönheit oder Intelligenz. Selbst die mittlerweile weit verbreiteten Gentests zur Vorhersage von Brustkrebs können stets nur Wahrscheinlichkeiten angeben: Wahrscheinlichkeiten bezogen auf nur zwei gut untersuchte genetische Variationen und dies stets in Bezug auf eine bestimmte Referenzgruppe. Ein auffälliger Befund muss somit nicht bedeuten, dass die bzw. der Nutzer:in tatsächlich einmal erkrankt. Ebenso gibt ein unauffälliger Befund keine Gewissheit, nicht von Brustkrebs betroffen zu sein.

Komplexe Merkmale wie Intelligenz, sportliche Leistungsfähigkeit, Körpergröße, aber auch Veranlagungen für die allermeisten Krankheiten wie Krebs oder Diabetes sind polygen, also Folge von unzähligen genetischen Variationen. Diese prägen sich in unterschiedlichem Grade und in Kombination mit weiteren Einflussfaktoren sowie Umweltbedingungen aus. Bislang ist sehr wenig über die genetischen Grundlagen derartiger Merkmale bekannt. Aber die Forschung macht Fortschritte. Wenn auch weit bescheidener, als der heutige Markt für Gentests verspricht.

Mithilfe sogenannter „genomweiter Assoziationsstudien“ werden Zusammenhänge zwischen einer Vielzahl an genetischen Variationen und bestimmten Eigenschaften durchleuchtet. Gesucht wird beispielsweise nach Genvarianten, die mit Intelligenz oder dem Bildungsniveau assoziiert sind, indem die Daten von Hunderttausenden Individuen durchkämmt werden. Doch auch hier handelt es sich zunächst nur um Korrelationen, die wiederum nur einen Bruchteil der untersuchten Eigenschaften erklären. So gelten bereits Studien, die lediglich ein paar Prozent der Varianz an Intelligenz erklären, als Erfolg.

Solche Forschung ist wissenschaftlich spannend, praktisch aber noch kaum von Nutzen. Dennoch gibt es keine Zweifel: Sie wird das Angebot an Gentests weiter befeuern. Anbieter:innen neuer Apps behaupteten bereits, die Einsicht solcher genomweiten Assoziationsstudien für genetische Intelligenztests zu nutzen. Seit 2018 wirbt ein Startup mit der Selektion von Embryonen anhand von polygenen Eigenschaften. Mit ihren Machine-Learning-Algorithmen wollen sie das Risiko für Diabetes vorhersagen. Auffällige Embryonen werden entsprechend aussortiert. Auch einen pränatalen Gentest, der Embryonen mit der Veranlagung für eine verminderte Intelligenz erkennt, wollen sie demnach anbieten.

Eine kritische Debatte fehlt

Die voranschreitende Entwicklung der Wunschkindindustrie erfolgt weitestgehend unbemerkt. Im Vergleich zu Medikamenten unterliegen algorithmische Systeme in der Medizin zudem nur wenigen Kontrollen. Dabei zeichnet sich ein erheblicher Regulierungsbedarf ab: Wie unter einem Brennglas bündeln sich digitalethische Fragen um Datenschutz, Gütekriterien für Algorithmen, Diskriminierung oder Black-Box-Probleme in der Gendiagnostik und Reproduktionsmedizin. Die Familienplanung gilt dabei als vielleicht intimster Lebensbereich. Gerade weil hier sensible Frage des Privatlebens berührt werden, bedarf es dringend einer breiten öffentlichen Auseinandersetzung über die Chance und Risiken dieser Technologien und insbesondere über die Grenzen des Zugriffs auf das Erbgut unserer Kinder.

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