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Das Verständnis der Frankensteinschen Tradition

PALO ALTO – „Es lebt, es bewegt sich, es lebt…ES LEBT!“ So lauteten die Worte Dr. Victor Frankensteins als seine „Schöpfung“ vollendet war. Forscher sind schon seit langem von dem Versuch fasziniert Leben zu schaffen, mussten sich aber im Wesentlichen damit begnügen durch Mutation oder andere gentechnische Methoden Variationen von Lebewesen zu entwickeln.

Im Mai haben Forscher am J. Craig Venter Institut, unter Leitung von Venter persönlich, mithilfe von chemischen Bausteinen ein von Grund auf neues Genom eines Bakteriums künstlich hergestellt und es in die Zelle einer anderen Bakterienart eingeschleust. Die neue genetische Information hat ihre Wirtszelle zu einem „Neustart“ veranlasst: Sie begann zu funktionieren, teilte sich und nahm die Eigenschaften des „Gebers“ an. Mit anderen Worten ist eine Art künstliches Lebewesen geschaffen worden.

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Die Reaktionen in der Wissenschaftsgemeinde reichten von „unbedeutende Neuigkeit“ bis „drohende Apokalypse“. Erstere ist angemessener: Venters Schöpfung ist evolutionär, nicht revolutionär.

Die „synthetische Biologie“, wie dieses Feld genannt wird, zielt darauf ab Mikrobiologie und Zellbiologie einem ingenieurwissenschaftlichen Ansatz anzunähern, sodass standardisierte Bestandteile miteinander kombiniert und zusammengefügt werden können – so wie serienmäßig produzierte Fahrgestelle, Motoren, Getriebe etc. so kombiniert werden können, dass ein frisiertes Auto dabei herauskommt.

Mit dem Erreichen dieses Ziels könnten sich Wissenschaftlern nie dagewesene Innovationsmöglichkeiten eröffnen und sie könnten eher dazu in der Lage sein, maßgeschneiderte Mikroorganismen und Pflanzen herzustellen, die Arzneimittel produzieren, giftige Abfälle reinigen und Stickstoff aus der Luft binden (oder „fixieren“), was Kunstdünger überflüssig machen würde.

Während der vergangenen fünfzig Jahre haben Gentechniker mithilfe von zunehmend leistungsfähigen und präzisen Instrumenten und Mitteln Durchbrüche erzielt, die in vielen verschiedenen Gebieten neue Möglichkeiten eröffnen. Der Erfolg in Venters Labor basiert auf ähnlichen Arbeiten, die vor Jahrzehnten begonnen haben. Im Jahr 1967 demonstrierte eine Forschungsgruppe der Stanford Medical School und der Technischen Hochschule Kaliforniens (Caltech) die Übertragbarkeit des Genoms eines Bakteriophagen namens ΦΧ174, dessen DNA mithilfe eines Enzyms synthetisiert wurde, wobei die intakte virale DNA als Vorlage, oder Bauplan, benutzt wurde. Diese Meisterleistung wurde als „Leben im Reagenzglas“ bejubelt.

Im Jahr 2002 stellte eine Forschungsgruppe an der State University of New York in Stony Brook ausschließlich aus einfachen, kommerziell erhältlichen chemischen Bausteinen ein funktionsfähiges, infektiöses Poliovirus her. Als einzige Vorlage für den Nachbau des Genoms diente die bekannte RNA-Sequenz (die das Virusgenom enthält und der DNA chemisch sehr ähnlich ist). Ähnlich wie bei den 1967 durchgeführten Experimenten wurde die infektiöse RNA enzymatisch synthetisiert. Sie konnte die Synthese von Virusproteinen steuern, ohne dass eine natürliche Vorlage vorhanden war. Erneut hatten Wissenschaftler faktisch Leben im Reagenzglas geschaffen.

Die Gruppe um Craig Venter hat im Rahmen ihrer unlängst veröffentlichten Forschung so ziemlich das Gleiche getan, nur dass sie anstatt von Enzymen chemische Synthese nutzte, um die DNA zu produzieren. Ein Teil des Medienrummels um die Veröffentlichung des darauf folgenden Artikels in der Fachzeitschrift Nature war jedoch übertrieben.

Neben der wissenschaftlichen Veröffentlichung von Venter publizierte Nature acht Kommentare über die Bedeutung dieser Arbeit. Die „echten“ Wissenschaftler waren sich bewusst, dass diese Arbeit erst über die Zeit von Bedeutung sein würde und stellten infrage, ob Venters Gruppe eine wirklich „synthetische Zelle“ hergestellt hat, während die Sozialwissenschaftler dazu tendierten die Tragweite der Arbeit zu übertreiben.

Mark Bedau, Philosophieprofessor am Reed College, schrieb, dass die „neuen Fähigkeiten [der Technologie] neue Verantwortung schaffen. Niemand kann sicher sein, welche Konsequenzen die Herstellung neuer Lebensformen mit sich bringt, und wir müssen mit dem Unerwarteten und Unbeabsichtigten rechnen. Deshalb sind grundlegende Neuerungen beim vorsorgenden Denken und in der Risikoanalyse erforderlich.“

Mithilfe alter und neuer Verfahren stellen Gentechniker mit zunehmender Raffinesse jedoch schon seit Jahrzehnten Organismen mit neuen oder verbesserten Eigenschaften her. Es gibt bereits Vorschriften und Standards guter wissenschaftlicher Praxis, die sich wirksam auf Organismen beziehen, die krankheitserregend oder eine Bedrohung für die natürliche Umwelt sein können. (Wenn überhaupt, sind diese Standards übertrieben beschwerlich.)

Andererseits hat der schweizerische Professor für Bioingenieurwissenschaften Martin Fussenegger richtig beobachtet, dass der Erfolg Venters „ein technischer, aber kein konzeptueller Fortschritt ist“. Andere Wissenschaftler wiesen darauf hin, dass der Organismus nur „halb-synthetisch“ sei, weil die synthetische DNA (die lediglich etwa 1% des Trockengewichts einer Zelle ausmacht) in ein normales, nicht-synthetisches Bakterium eingeschleust wurde.

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Es ist wichtig die Geschichte der synthetischen Biologie zu kennen, weil das Verständnis des korrekten Paradigma entscheidende Folgen für die Art und Weise hat, wie Regierungen diese reglementieren, was wiederum die potenzielle Anwendung und Verbreitung der Technologie beeinflusst. Vor fünfunddreißig Jahren haben die Nationalen Gesundheitsinstitute der USAamp#160; amp#160;(National Institutes of Health, NIH) übermäßig risikoaverse Richtlinien für Forschung eingeführt, bei der rekombinante DNA oder „gentechnische“ Verfahren eingesetzt werden. Diese Richtlinien, die auf einer Reihe von Annahmen basierten, die sich als eigentümlich und weitgehend falsch herausgestellt haben, vermittelten die überzeugende Botschaft, dass Wissenschaftler und die amerikanische Bundesregierung spekulative, übertriebene Risikoszenarien ernst nehmen – eine Botschaft, die der Entwicklung der Technologie seither weltweit zugesetzt hat.

Synthetische Biologie stellt leistungsfähige neue Instrumente für Forschung und Entwicklung in unzähligen Gebieten in Aussicht. Ihr Potenzial kann nur erfüllt werden, wenn die Aufsicht durch die Behörden auf Wissenschaft, vernünftiger Risikoanalyse und einem Verständnis der Fehler der Vergangenheit beruht.