Pränatale Embryonal-Diagnostik gehört zu den größten Wachstumsbranchen im Silicon Valley. Start-ups wollen Embryonen auf alles testen – von Erbkrankheiten bis zum IQ. Doch die Wissenschaft ist längst nicht so weit, wie die Branche behauptet. Ein Überblick.
Ende vergangenen Jahres tauchten in New York ungewöhnliche Anzeigen in der U-Bahn auf. "Bekommen Sie Ihr bestes Baby", versprach eine. "IQ ist zu 50 Prozent genetisch bedingt", erklärte eine andere. Die Empörung ließ nicht lange auf sich warten. Kian Sadeghi, Gründer des Embryonen-Screening-Unternehmens Nucleus, dürfte das gefallen haben. "Das ist ein Massenmarktprodukt", sagt er. "Wie könnte man besser zeigen, dass es eines ist, als mit Werbung in der U-Bahn?"
Nucleus ist eines von immer mehr Silicon-Valley-Start-ups, die eine junge Technologie vorantreiben. Noor Siddiqui vom Konkurrenten Orchid bringt das Geschäftsmodell auf eine griffige Formel: "Sex ist zum Vergnügen da; Embryonen-Screening ist für Babys."
Herasight, ein weiterer Anbieter, bietet seit vergangenem Jahr Tests an, mit denen Eltern die Risiken eines Embryos für verschiedene Krankheiten untersuchen können. Dazu kommen Schätzungen für Körpergröße, Intelligenz und Lebenserwartung. Kostenpunkt: bis zu 50.000 Dollar. Nucleus testet zusätzlich auf Haar- und Augenfarbe. Die Branche will nicht weniger, als die menschliche Fortpflanzung neu zu ordnen.
Nicht jeder hält das für eine gute Idee. In vielen Ländern, darunter Großbritannien, ist es verboten, Embryonen auf ihr Geschlecht zu testen. Noch weniger erlaubt sind Tests auf polygen bedingte Krankheiten wie Bluthochdruck oder auf Merkmale wie Körpergröße. Viele Genetiker und Ärzte bezweifeln zudem, dass die Verfahren zuverlässig funktionieren. Andere halten sie für ethisch fragwürdig.
In Österreich ist die Präimplantationsdiagnostik zwar erlaubt, aber nur unter engen medizinischen Voraussetzungen und ausschließlich zur Vermeidung schwerer Erbkrankheiten oder wiederholter Fehl- und Totgeburten; eine Auswahl nach Merkmalen wie IQ, Körpergröße oder Augenfarbe ist nicht zulässig.*
In den USA sind die Regeln lockerer. Dort stoßen die Unternehmen dennoch auf Widerstand – von religiösen Konservativen ebenso wie von Anhängern der Bewegung "Make America Healthy Again".
Die Visionen der Start-ups mögen futuristisch klingen. Der Wandel könnte trotzdem schnell kommen. Investoren stecken viel Geld in die Fruchtbarkeitsforschung. Das könnte Fortschritte bei Gentests beschleunigen. Auch die Nachfrage ist vorhanden. Fast drei Viertel der Amerikaner sagen, sie würden ein polygenes Screening nutzen, wenn sie sich ohnehin einer In-vitro-Fertilisation (IVF) unterzögen. Ein Streit über die Zukunft dieser Technologie und ihrer Anbieter zeichnet sich ab.
Bisher betrifft das alles nur wenige Menschen. Embryonen-Screening setzt IVF voraus. 2024 wurden in den USA rund 100.000 Babys mithilfe einer IVF gezeugt, 2,8 Prozent aller Babys. Der weltweite Markt für Fruchtbarkeitsbehandlungen wird auf 25 bis 30 Milliarden Dollar pro Jahr geschätzt, sagt David Sable, Investor und früherer Reproduktionsmediziner.
Das Silicon Valley könnte diesen Markt nun vergrößern. Peter Thiel und Elon Musk warnen seit einigen Jahren vor niedrigen Geburtenraten als Bedrohung für Amerika. Beide haben in Start-ups der Fruchtbarkeitsbranche investiert. Andere folgten. Laut PitchBook stiegen die US-Venture-Capital-Investitionen in Unternehmen der Fruchtbarkeitsbranche zwischen 2019 und 2022 von 254 Millionen auf 496 Millionen Dollar. Seitdem hat sich das Tempo etwas verlangsamt.
Viele dieser Unternehmen wollen vor allem eines: IVF billiger machen. Derzeit verlangen nur 15 US-Bundesstaaten, dass Versicherer IVF als Teil ihrer Leistungen abdecken. Die meisten Amerikaner zahlen daher selbst. Start-ups bieten deshalb Fruchtbarkeitsversicherungen und Finanzierungsmodelle an. Nader al-Salim vom Anbieter Gaia sagt, seine Kunden sparten damit im Durchschnitt 15.000 Dollar über den gesamten Behandlungsverlauf. Der Hauptgrund: Das Unternehmen bündelt Risiken.
Sable hält einen weit größeren Markt für möglich. Wenn IVF für viele Menschen erschwinglich werde, könne das Geschäft weltweit auf 400 bis 500 Milliarden Dollar jährlich wachsen. Dafür müssten die Kosten sinken. Heute kostet ein einziger IVF-Zyklus in den USA 15.000 bis 20.000 Dollar. Sable rechnet mit etwa 15.000 Dollar für den gesamten Prozess. Technischer Fortschritt könnte die Erfolgsquoten erhöhen und damit die Zahl der benötigten Zyklen senken. Automatisierung, Skaleneffekte und standardisierte Abläufe könnten die Kosten weiter drücken.
Ein Teil des Embryonen-Screenings ist längst etabliert. Preimplantation Genetic Testing for Aneuploidy, auf Deutsch etwa Präimplantationsdiagnostik auf Chromosomenfehlverteilungen, kurz PGT-A prüft, ob ein Embryo die richtige Zahl an Chromosomen besitzt. Einige Studien sehen darin einen Schutz vor Fehlgeburten. Viele Experten bezweifeln das. PGT-M sucht nach Krankheiten, die durch einzelne Gene verursacht werden, etwa Mukoviszidose oder Huntington.
Jetzt kommt PGT-P hinzu, wobei das P für polygen bedingte Risiken steht. Dabei werden Embryonen nach Merkmalen bewertet, die von vielen Genen beeinflusst werden. Dazu können bestimmte Krebsarten ebenso gehören wie Augenfarbe, Körpergröße oder IQ.
Der Markt könnte groß sein. Eine 2023 im Magazin Science veröffentlichte Studie ergab, dass 43 Prozent der IVF-Teilnehmer ein solches Screening nutzen würden, um die Chancen ihres Kindes auf einen Platz an einer Eliteuniversität zu erhöhen – vorausgesetzt, der Test wäre sicher und kostenlos. Ein Drittel würde dasselbe über genetische Veränderungen sagen.
Arthur Zey gehört zu den Menschen, die diese Möglichkeit bereits nutzen. Zey arbeitet in der Technologiebranche, sein Ehemann Chase Popp ist Lehrer. Zey bezeichnet sich selbst als "Tech-Nerd". Er wollte seine beruflichen Fähigkeiten auf die Familienplanung übertragen.
"Die meiste Zeit meiner Karriere war ich Produktmanager in der Tech-Branche", sagt er. "In gewisser Weise ist das hier einfach ein weiteres Produkt, das man managen kann." Anfang dieses Jahres bekam das Paar einen Sohn. Sie hatten sechs Embryonen zur Auswahl und entschieden sich anhand eines polygenen Screenings von Herasight.
Die Ergebnisse enthielten Risikowerte für monogene Erkrankungen und mehr als ein Dutzend polygen bedingte Krankheiten. Hinzu kamen Schätzungen für IQ und Körpergröße. Zey und Popp sagen, ihnen sei vor allem die Lebenserwartung ihres Sohnes wichtig gewesen. Körpergröße und IQ hätten keine Rolle gespielt. Ganz so einfach ist es aber offenbar nicht.
Zey weiß, dass Größe und Intelligenz Vorteile bringen können. "Ich konnte mir nur die Ergebnisse meiner sechs Embryonen ansehen und sagen: 'Okay, bei diesem hier scheint es irgendwie besser auszusehen.'" Zey und Popp sind noch eine Ausnahme. PGT-P ist ein Nischenprodukt. Unternehmen wie Herasight bedienen vor allem sehr wohlhabende Kunden in den USA. Doch selbst diese kleine Branche löst bereits große Debatten aus.
Das erste Problem ist wissenschaftlicher Natur. Polygenetische Risikoscores beruhen auf genomweiten Assoziationsstudien, kurz GWAS. Forscher vergleichen die Genome großer Bevölkerungsgruppen und suchen nach statistischen Zusammenhängen zwischen Genvarianten und Krankheiten oder Merkmalen.
Die Anbieter übertragen diese Zusammenhänge auf einzelne Embryonen. Dabei berücksichtigen sie teilweise Abstammung und Familiengeschichte. Ob das funktioniert, ist umstritten.
Kevin Mitchell vom Trinity College Dublin weist auf einen einfachen Unterschied hin: Was bei einer großen Zahl von Nachkommen funktioniert, muss bei einem einzelnen Kind nicht funktionieren. In der Tierzucht kann man anhand polygenetischer Merkmale über viele Generationen selektieren. Bei sechs Embryonen eines Paares ist die Sache komplizierter.
Ein Embryo könnte etwa eine seltene Genvariante tragen, die sein Erkrankungsrisiko stark erhöht. In einer großen Bevölkerungsstudie würde diese Variante statistisch kaum auffallen.
Herasight versucht, dieses Problem zu umgehen. Das Unternehmen überprüft seine Risikoscores anhand von Geschwisterdaten aus GWAS-Datensätzen. So soll sichergestellt werden, dass die Modelle auch innerhalb einer Familie funktionieren. Herasight behauptet, bei einem Paar, bei dem beide Eltern Typ-2-Diabetes haben, könne die Auswahl aus zehn Embryonen das absolute Erkrankungsrisiko des Kindes um 12 bis 20 Prozentpunkte senken. Ausgangspunkt seien 40 bis 60 Prozent.
Herasight kritisiert Wettbewerber wie Nucleus dafür, ihre Methoden nicht ausreichend offenzulegen. Nucleus entgegnet, man arbeite laufend an der Genauigkeit seiner Modelle.
Auch der mögliche Nutzen wird überschätzt, sagen Kritiker. Eine 2019 in Cell veröffentlichte Studie kam zu dem Ergebnis, dass die Auswahl aus zehn lebensfähigen Embryonen die Körpergröße des Kindes im Median um 2,9 Zentimeter erhöhen würde. Beim IQ wären es drei Punkte. Das ist kaum eine Revolution.
Und je weniger Embryonen zur Auswahl stehen, desto kleiner der erwartete Vorteil. In vielen Fällen bleiben nach einer IVF nur zwei oder drei lebensfähige Embryonen übrig. Das hängt unter anderem vom Alter der Patientin ab.
Hinzu kommt: Bei vielen Krankheiten sind Umweltfaktoren wichtiger als Gene. Ernährung ist ein offensichtliches Beispiel, sagt Dagan Wells von der Universität Oxford.
Auch genetische Selektion kann Nebenwirkungen haben. Gene wirken nicht immer nur an einer Stelle. Eine Variante kann das Risiko für eine Krankheit senken und zugleich ein anderes Merkmal beeinflussen. Dieses Phänomen heißt Pleiotropie. Eltern, die einen Embryo wegen eines bestimmten Risikos auswählen, könnten daher andere Risiken übersehen – insbesondere solche, für die der Anbieter keinen Score berechnet.
Viele dieser Probleme könnten mit der Zeit kleiner werden. Die Datenbanken wachsen. Die Cell-Studie schätzte, dass größere Datenmengen den mittleren Zugewinn beim IQ durch polygenes Scoring verdoppeln könnten. Auch seltene Genvarianten könnten sich mit besseren Daten leichter erfassen lassen. KI-Modelle könnten helfen, ihre Auswirkungen genauer zu bestimmen.
Bei der Pleiotropie ist die Lage ebenfalls weniger dramatisch, als sie klingt. Einige Studien legen nahe, dass die meisten genetischen Zusammenhänge zwischen zwei polygen bedingten Krankheiten entweder positiv oder statistisch unbedeutend sind. Ein geringeres Risiko für die eine Krankheit würde dann meist auch das Risiko anderer Krankheiten senken.
Noch ist die Technologie allerdings vor allem ein Versprechen. "Es ist eine Art Schuldschein auf die Zukunft", sagt Mitchell vom Trinity College. "Die Botschaft lautet: Vertraut uns. Im Moment ist das noch ziemlich schlecht, aber bald wird es gut."
Wenn die technischen Probleme verschwinden, dürften die ethischen umso größer werden. Behindertenrechtsorganisationen stehen bereits PGT-M skeptisch gegenüber. Sie befürchten, dass die Auswahl von Embryonen mit bestimmten genetischen Merkmalen die Botschaft vermittelt, ein Leben mit Behinderung sei weniger wert.
PGT-P erweitert diese Frage erheblich. Jetzt geht es nicht mehr nur um schwere Krankheiten, sondern um Körpergröße, Intelligenz und andere Eigenschaften. Damit liegt der Vorwurf der Eugenik nahe. Manche befürchten zudem, dass auf das Screening die genetische Veränderung von Embryonen folgen könnte.
In den USA gilt dafür seit 2016 faktisch ein Verbot. Die Branche hält solche Sorgen für übertrieben. Delian Asparouhov vom Venture-Capital-Unternehmen Founders Fund, das von Peter Thiel mitgegründet wurde und in mehrere Fruchtbarkeits-Start-ups investiert hat, bezeichnet die Risikoscores als "Klassenbeste". Perfekt seien sie nicht. Aber besser als alles andere, was es derzeit gebe.
Über traditionelle Medizin und genetische Beratung redet Asparouhov weniger freundlich. Deren Vertreter verlangten seiner Ansicht nach eine Art Harvard-Ausbildung, bevor jemand genetische Daten interpretieren dürfe. "Scheiß drauf", sagt er. "Ich will einfach die besten statistischen Modelle. Ich brauche keinen Doktortitel, um das zu lesen."
Herasight, Nucleus und Orchid beschäftigen immerhin genetische Berater, die Kunden bei der Interpretation ihrer Ergebnisse helfen. Auch den Eugenik-Vorwurf weist Asparouhov zurück. Eltern betrieben bereits genetische Auswahl, wenn sie sich einen Partner aussuchten. "Wenn das Eugenik ist, dann ist Hinge auch Eugenik", sagt er.
Die meisten Unternehmen sind vorsichtiger. Sie betonen, ihre Kunden wollten vor allem gesunde Kinder. Niemand wolle "Superbabys" erschaffen. Ganz überzeugend klingt das nicht. Denn dieselben Unternehmen bieten Scores für Intelligenz und ästhetische Merkmale an. Sie wissen also, dass es dafür einen Markt gibt.
Noch ist dieser Markt klein. Das könnte sich ändern. Wenn IVF billiger wird und genetische Daten weiter zunehmen, dürfte auch das Embryonen-Screening wachsen. Damit wächst die politische und ethische Auseinandersetzung.
Die Geschichte der Fruchtbarkeitsmedizin ist knapp 50 Jahre alt. Sie steckt voller Technologien, die zunächst als umstritten galten – IVF gehört dazu. Insofern sind Nucleus, Orchid und Herasight tatsächlich nichts Neues.
Sie treiben nur die nächste Grenzverschiebung voran.
* ergänzt
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"From The Economist, translated by www.deepl.com, published under licence. The original article, in English, can be found on www.economist.com"
