Die Neuerfinder des Lebens

6. Oktober 2009, 18:44
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Die synthetische Biologie will aus chemischen Strukturen völlig neue Organismen schaffen - Das interdisziplinäre Forschungsfeld gilt in den USA als das nächste "heiße Ding"

Jene Forschungen, für die Jack Szostak am Montag mit dem Medizinnobelpreis ausgezeichnet wurde, sind für den Harvard-Wissenschafter längst Schnee von gestern. Es ist auch schon wieder rund ein Vierteljahrhundert her, dass Szostak gemeinsam mit seinen Kolaureatinnen Elizabeth Blackburn und Carol Greiner Grundprinzipien der Zellteilung entdeckte.

Heute beschäftigt sich Szostak mit Dingen, die um einiges utopischer klingen: In seinem Labor arbeiten Forscher nämlich an der Herstellung künstlichen Lebens. Konkret geht es um die Schaffung eines einzelligen Organismus, der sich entwickeln und vermehren kann. "Wir haben schon einiges weitergebracht", ließ Szostak kürzlich verlauten, der in weniger als zehn Jahren die erste synthetische Zelle hergestellt haben will.

Die wäre dann freilich ganz anders als jede existierende Lebensform. Immerhin: Das Modell einer "Protozelle" gibt es bereits seit einem Jahr: eine synthetische Membran aus Fettsäuren, die eine Kopie eines existierenden Strangs von Genmaterial in sich trägt.

Mit seinen jüngsten Arbeiten gilt der Neolaureat Szostak als einer der Pioniere der synthetischen Biologie (SB), eines boomenden Forschungsfelds an den Schnittstellen von Molekularbiologie, Ingenieurwissenschaften und Informatik. Für einige Experten wird es womöglich das nächste "große Ding" nach der Gentechnik und der Nanotechnologie werden. Die Versprechungen seiner Protagonisten - allen voran der US-amerikanische Genpionier Craig Venter - sind jedenfalls enorm.

Neben der eher theoretischen Neudefinition dessen, was Leben überhaupt ausmacht, sollen mittels SB vor allem aber auch marktfähige Produkte hergestellt werden. So verspricht man sich, dass die künstlichen Organismen Impfstoffe produzieren oder sich in Kohlendioxidfresser verwandeln und Treibhausgas aus der Erdatmosphäre filtern.

Bakterien als Computer

Vorformen davon sind zumindest schon realisiert: Anfang 2008 etwa berichtete eine US-Forschergruppe um Craig Venter, dass es im Rahmen des Minimal Genome Project erstmals gelungen sei, das Erbmaterial eines Bakteriums komplett synthetisch herzustellen. Britische SB-Forscher wiederum programmierten die Erbsubstanz von Darmbakterien zu einem einfachen Computer um und brachten die Einzeller zum Rechnen, wie sie Ende Juli im Journal of Biological Engineering schrieben. Die Darmbakterien mit der richtigen Lösung begannen gelb zu leuchten.

Wie diese Beispiele zeigen, geht es bei der SB um eine neue, radikalisierte Form der Gentechnik, bei der nicht mehr nur vorhandene Organismen analysiert und genetisch geringfügig verändert werden wie etwa beim Genmais. Nunmehr sollen chemische Moleküle mit Ingenieurmethoden zu völlig neuen biologischen Entitäten kombiniert werden.

Wie bei fast allen neuen Trends in der Forschung, so begann sich auch die synthetische Biologie in den USA zu formieren. Vor fünf Jahren fand die erste internationale wissenschaftliche Konferenz zur synthetischen Biologie am MIT statt. In diesem Sommer diskutierten die Stars der SB-Szene in den Räumlichkeiten der National Academies in Washington Möglichkeiten und Herausforderungen des expandierenden Forschungsfelds.

Bei der Konferenz war auch eine österreichische Delegation vertreten - allerdings nicht aus SB-Forschern bestehend, die hierzulande eher sehr dünn gesät sind, sondern von Technikfolgenexperten rund um Helge Torgersen (siehe Interview). Angesichts nicht unmöglicher SB-Horrorszenarien wie der Herstellung von Killerbakterien scheinen Fragen der Sicherheit von SB aber auch die Vermittlung von deren Risiken ähnlich wichtig wie früher bei der Gentechnik.

Führende Forschungsorganisationen in Deutschland, wo man in Sachen SB-Forschung schon einiges weiter ist, haben deshalb erst vor wenigen Wochen eine Stellungnahme zur synthetischen Biologie veröffentlicht. Darin ist insbesondere von der Notwendigkeit zur besseren Kommunikation von SB die Rede.

Die Wiener Wissenschaftsforscherin Helga Nowotny ist angesichts solcher Bekenntnisse freilich etwas skeptisch: "Kommunikation ist gut und richtig, doch es hängt davon ab, wie offen der Prozess ist. Mit PR-Methoden allein wird man nicht durchkommen." (Klaus Taschwer/DER STANDARD, Printausgabe, 07.10.2009)

  • Die Herstellung künstlichen Lebens, synthetische Biologie, gilt als boomendes Forschungsfeld und ist Thema der Technikfolgenabschätzung.
    foto: picturedesk.com

    Die Herstellung künstlichen Lebens, synthetische Biologie, gilt als boomendes Forschungsfeld und ist Thema der Technikfolgenabschätzung.

  • Ein erster Entwurf synthetischen Lebens: "Protozelle" aus dem Labor von Jack Szostak.
    foto: j. iwasa

    Ein erster Entwurf synthetischen Lebens: "Protozelle" aus dem Labor von Jack Szostak.

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