"Wir leben im Zeitalter der digitalen Biologie"

27. Oktober 2009, 19:47
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Craig Venter entschlüsselte 2000 das Humangenom - Hubertus Breuer sprach mit ihm über die Erschaffung künstlichen Lebens

STANDARD: Herr Venter, viele werfen Ihnen vor, Gott zu spielen. Wie sehen Sie das?

Venter: Das ist ein alter und noch dazu falscher Vorwurf. Ich verkörpere ja keine mythischen Charaktere. Aber im Ernst: Wir schaffen Leben nicht von Grund auf neu. Wir nehmen das Material des Lebens, die Basenpaare der DNA, und setzen diese Bausteine nur neu zusammen. Wir bauen also auf mehr als drei Milliarden Jahren Evolution auf. Was jetzt passiert, gleicht deshalb weniger der Schöpfung als der kambrischen Artenexplosion vor 542 Millionen Jahren.

STANDARD: Wie wollen Sie das schaffen? In der Natur entstehen neue Arten ja nicht ohne weiteres.

Venter: Wir leben in einem neuen Zeitalter, dem der digitalen Biologie. Mein Schiff, die "Sorcerer II", hat zum Beispiel über die letzten Jahre mikrobielle Ökosysteme in den Weltmeeren erforscht - und dabei Millionen neuer Gene entdeckt. Das hat die Zahl der bekannten Gene vervielfacht. Diese Gene können viel leisten. Sie helfen, Sonnenlicht wahrzunehmen, um Energie an die Zelle zu liefern. Oder sie erlauben der Zelle, CO2 aufzunehmen. Wir können diese Gene jetzt am Computer in das virtuelle Chromosom einer Mikrobe einsetzen und dann im Labor verwirklichen. Dann zeigt sich, ob sie wie geplant Treibstoff oder Impfstoffe herstellen.

STANDARD: Aber wie wollen Sie so viele Mikroben mit diversen Genen alle testen?

Venter: Mittels kombinatorischer Genomik. Roboter können bald eine Million Chromosome täglich produzieren und prüfen, ob sie lebensfähig sind oder gewünschte Stoffe herstellen. Auf diesem Wege geht die Evolution von Menschenhand geleitet weiter. Wir werden neue Organismen schaffen, um die drängenden Probleme der Welt zu lösen.

STANDARD: Was viele ängstigt ...

Venter: Wir haben schon immer mit Genomen experimentiert - wenn auch blind. Etwa in der Landwirtschaft. Außerdem verkennt diese Angst, wie ernsthaft die globalen Probleme sind. Die Weltbevölkerung steigt in den nächsten vier Jahrzehnten voraussichtlich auf neun Milliarden Menschen. Die müssen ernährt werden, brauchen Unterkünfte und Energie.

STANDARD: Seit zwei Jahren kündigen Sie an, künstliches Leben zu kreieren. Wir warten immer noch.

Venter: Das Projekt, ein künstliches Chromosom in eine Zelle einzuführen und dort zum Leben zu erwecken, ist schwieriger als angenommen. Aber wir haben alle Hürden überwunden - und deshalb bin nach wie vor optimistisch.

STANDARD: Welche Fortschritte gab es?

Venter: Zunächst der Genomtransfer. 2007 schleusten wir das natürliche Chromosom einer Mikrobe in das einer anderen Art ein. Die Zelle passte sich dem eingeführten Chromosom perfekt an. Das Ziel ist, diesen Schritt mit einem synthetisierten Chromosom zu schaffen. 2008 stellten wir deshalb das längste bekannte künstliche DNA-Molekül her, ein 580.000 Basenpaare langes Bakteriengenom. Jetzt müssen wir diese beiden Schritte nur noch vereinen.

STANDARD: Aber das ist doch auch schon wieder ein Jahr her.

Venter: Sehen Sie, ein Problem ist, dass unser Modellorganismus, Mycoplasma Genitalium, ein Organismus mit einem winzigen Genom, sehr langsam wächst. Für jede neue Generation müssen wir sechs Wochen warten. Wir versuchen aber weiterhin, dieses synthetische Genom in einer Zelle zu aktivieren. Aber wir synthetisieren inzwischen - das habe ich bislang öffentlich nicht erwähnt -, ein weit größeres Genom. Das hätte den Vorteil, dass Zellen viel schneller wachsen würden.

STANDARD: Mit dem Ölkonzern Exxon kooperiert Ihre Firma Synthetic Genomics, um Biotreibstoffe aus Algen zu produzieren. Exxon ist bereit, Milliarden zu investieren.

Venter: Algen nutzen Kohlendioxid und Fotosynthese, um verschiedene Ölmoleküle zu produzieren. Aber wie kann man dieses Öl aus den Algen gewinnen? Wir haben sie inzwischen genetisch so verändert, dass sie die Kohlenwasserstoffe nicht mehr speichern, sondern absondern. Wir wollen mit diesen Algen in fünf bis zehn Jahren Milliarden Liter Öl produzieren. Die Frage ist, ob diese Biotreibstoffe im Preis mit Erdöl konkurrieren können.

STANDARD: Eine andere versprochene Revolution ist die der personalisierten Medizin.

Venter: Das war verfrüht. Die Idee war, dass man aufgrund weniger individueller Genmarker medizinische Behandlungen auf jeden Einzelnen zuschneidet. Aber seit mein eigenes diploides Genom - das heißt, ein Genom, das beide von meinen Eltern geerbte Chromosome komplett ausbuchstabiert -, 2007 veröffentlicht wurde, stellte sich heraus, dass Menschen voneinander weit verschiedener sind, als man gedacht hatte. Der Witz ist: Wir wissen noch nicht, was der Großteil dieser individuellen Charakteristika generell und für Krankheiten speziell bedeutet.

STANDARD: Aber sprechen diese Unterschiede zwischen den Menschen nicht für personalisierte Medizin?

Venter: Das Problem ist, dass die punktuellen Biomarker einer Person nicht besonders aussagekräftig sind. Denn an den meisten Eigenschaften und Krankheitsrisiken sind vermutlich tausende Gensequenzen beteiligt. Und deshalb müssen wir aufgrund 10.000 oder mehr kompletten Humangenomen und den dazugehörigen Krankheitsgeschichten lernen, was die realen Gefahren sind - und welche Therapiemöglichkeiten es gibt. Die Antwort ist noch offen.

STANDARD: Ist die personalisierte Medizin überhaupt leistbar?

Venter: Humangenome zu sequenzieren wird immer billiger. In wenigen Jahren kostet eine Karte Ihres Genoms nur noch rund 1000 Franken. Ende der Neunzigerjahre haben wir dafür noch etwa 100 Millionen Franken investiert. Das öffentliche Humangenomprojekt hat Milliarden ausgegeben. (DER STANDARD, Printausgabe, 28.10.2009)

Zur Person
Craig Venter (63) ist Präsident eines von und nach ihm benannten Instituts und Gründer des Unternehmens Synthetic Genomics.

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    Mikrobiologe Craig Venter veröffentlichte sein vollständig entschlüsseltes Erbgut im Internet.

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