Synthetische Biologie – die "Konstruktion" von Leben

Seit über 40 Jahren kann man gezielt in die DNA von lebenden Organismen eingreifen. Die Synthetische Biologie geht einen Schritt weiter und will Organismen  „konstruieren“. Auch wenn das heute noch Utopie ist, nützt es etwa der Medikamenten- oder Virenforschung. Aber wie gehen wir mit gesellschaftlichen Risiken und ethischen Problemen um, die sich daraus ergeben?

Die Biotechnologie macht rasante Fortschritte und verändert sich dabei ständig. In den 1980er-Jahren sprach man noch von der „Gentechnik“, später, in Zeiten der Sequenzierung des menschlichen Genoms von „Genomics“, dann u.a. auch von „Systembiologie“.

Bei der Synthetischen Biologie ging es anfangs darum, (Mikro-)Organismen wie z.B. Bakterien als kleine Computer mit austauschbaren Teilen zu behandeln und Gene wie elektronische Bauteile davon. Der Plan war, Organismen bzw. ihre Genome systematisch zu konstruieren. Einige Ansätze waren vielversprechend, etwa der, Gene für die Herstellung einer Substanz gegen Malaria aus einer Pflanze in Hefepilze übertragen. Letztlich scheiterte die Idee der gezielten Konstruktion lebender Organismen aber an fehlenden Methoden und der Tatsache, dass Lebewesen eben doch anders als Computer funktionieren. In der Öffentlichkeit war außerdem die Vorstellung, „Leben zu schaffen“ auf erhebliche Kritik gestoßen.

Genschere und Gene Drive


Die sogenannte „Genschere“ revolutioniert derzeit die Art, wie man mit DNA arbeitet. Heute wissen wir, dass Bakterien ein Immunsystem haben, das sie gegen die DNA von Viren schützt indem sie diese zerteilt. Bestandteile aus diesem System, wie etwa CRISPR-Cas9, lassen sich nutzen, um einzelne Genome gezielt aus der DNA zu entfernen und mit veränderten zu ersetzen. Das sogenannte „Gene Editing“ kommt inzwischen weltweit täglich zum Einsatz – für die Grundlagenforschung, um neue Medikamente zu entwickeln oder um Mikroorganismen für die industrielle Produktion zu züchten.

Ein weiterer Bereich, der heftig diskutiert wird, ist das sogenannte Gene Drive – also die Einführung von genetischen Elementen, die sich in einer Population aktiv verbreiten, anstatt nur nach den Mendelschen Gesetzen vererbt zu werden. Daran knüpft sich die Hoffnung, Malaria-übertragende Mücken rasch auszurotten oder eingeschleppte Arten effektiv eindämmen zu können. Allerdings lassen sich diese Eingriffe, einmal gesetzt, kaum mehr kontrollieren oder gar rückgängig machen. Bisher wurde das Risiko daher als zu hoch angesehen, auch wenn der Nutzen beträchtlich sein könnte.

Kritik und ethische Bedenken


Die gesellschaftliche Problematik der neuen, universell einsetzbaren Methoden wurde besonders deutlich mit den Versuchen, die DNA des Menschen gentechnisch so zu verändern, dass diese Änderungen auch vererbt werden: Die ersten „gen-editierten“ Zwillingsmädchen wurden 2019 in China geboren. Die Scientific Community verurteilte das Vorgehen des verantwortlichen Wissenschafters scharf – es sei weder medizinisch noch wissenschaftlich oder ethisch zu rechtfertigen.

Aber auch auf anderen Gebieten verursachen die neuen Methoden Kopfzerbrechen, etwa in der Pflanzenzüchtung. Heute lassen sich gezielte kleinere Eingriffe in das Genom so vornehmen, dass man hinterher nicht unterscheiden kann, ob die Veränderung natürlich-zufällig oder künstlich-gezielt zustande gekommen ist. Mangels Nachweisbarkeit wird die Unterscheidung zwischen „gentechnisch veränderten“ und „normalen“ Sorten damit unmöglich. Ein Rechtsstreit darüber endete mit einem Urteil des Europäischen Gerichtshofs, wonach alle gen-editierten Organismen dennoch als „gentechnisch verändert“ gelten.

Sollen wir dürfen, was wir können?


Die Biotechnologie macht heute Entwicklungen möglich, die für die Pflanzen- und Tierwelt, aber auch für die Menschheit ungeahnte Konsequenzen haben können. Zwar ist immer noch Vieles nicht erforscht. Zu wenig weiß man über die langfristigen Folgen, zu ungenau sind auch noch die Methoden. Manche groß angekündigten Umwälzungen, etwa in der Krebsbekämpfung, wollten sich bisher nicht so recht einstellen. Dennoch gab es große Fortschritte.

Das ITA beschäftigt sich mit konkreten neuen Entwicklungen in der Biologie und untersucht ihr Risikopotential und die gesellschaftlichen Auswirkungen. Dabei geht es um einzelne Technologien ebenso wie um die Frage, wie wir als Gesellschaft dem raschen Fortschritt auf diesem Gebiet begegnen sollen und was nötig wäre, um einen verantwortlichen Umgang mit zukünftigen Neuerungen sicherzustellen.

Ausgewählte Projekte zum Thema Synthetische Biologie


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