Editor's Pick: Neue Versprechen der Gentechnik

Der Gentechniker Floyd Romesberg (rechts) mit seinem Mitarbeiter Yorke Zhang im Labor (Foto: Scripps Research Institute)

Nachrichten aus der Gentechnik lassen aufhorchen: Forscher können nicht nur das Erbgut immer schneller entziffern, sondern es auch immer besser künstlich zusammensetzen – und auf diese Weise neuartige Organismen erschaffen. Aus Sicht des bdw-Chefredakteurs ein guter Anlass, um über die möglichen Konsequenzen nachzudenken.

Die Genetik macht seit Jahren enorme Fortschritte. Vor einigen Tagen hat die Firma Illumina angekündigt, dass ihre nächste Gerätegeneration in der Lage sein werde, das menschliche Erbgut für rund 100 Dollar zu entziffern. Das komplette Genom mit seiner langen Abfolge der Genbuchstaben G, A, T und C – zum Preis einer medizinischen Behandlung. Drei Milliarden Bausteine mit vielen Hinweisen auf Krankheitsrisiken. Und nicht nur die Analyse wird immer besser, sondern auch das Konstruieren des Erbguts. Der Gentechnik-Pionier Craig Venter arbeitet schon seit einigen Jahren an einer neuen Version des Bakteriums Mycoplasma mycoides. Und nun stellt eine Forschergruppe um Floyd Romesberg vom Scripps Research Institute in Kalifornien einen anderen Ansatz vor: Romesberg und seine Kollegen haben das genetische Alphabet des Bakteriums Escherichia coli um zwei künstliche Genbuchstaben ergänzt, die sie X und Y nennen. Wenn sich die Bakterien teilen, geben sie das neue Erbgut an die Nachkommen weiter. Darüber berichtete gestern die bdw-Redaktion.

Bisher kann man mit der genetisch ergänzten Version von Escherichia coli nichts anfangen. Die Forscher wollten nur beweisen, dass es geht. Aber man kann sich gut vorstellen, dass modifizierte Bakterien auf bestimmte Aufgaben programmiert werden: etwa auf die Produktion bestimmter Wirkstoffe, um eine zivile Anwendung zu nennen. Eine Zelle kann man als biochemische Maschine betrachten, die nach Regeln arbeitet, die das Erbgut vorgibt. Wenn man das Erbgut verändert, übernimmt die Zelle neue Aufgaben. Und mit neuen Genbuchstaben ist man nicht einmal auf die biologischen Funktionen angewiesen, die es in der Natur schon gibt. Man könnte die Genbuchstaben so wählen, dass nach ihrer Anleitung bisher unbekannte Proteine erzeugt werden. Man ahnt aber gleich, dass hier viele Schwierigkeiten warten: Bleiben die Genbuchstaben in der Zelle stabil? Werden ihre genetischen Informationen korrekt abgelesen und in Proteine übersetzt? Und werden die Proteine die gewünschten Funktionen ausüben?

Ideen für den Einsatz von Zellfabriken

Romesberg hat bereits die Firma Synthorx gegründet, um die Technik weiterzuentwickeln. Wie er dem Magazin "MIT Technology Review" sagte, will er versuchen, eine stabile Form von künstlichem Insulin erzeugen, damit Diabetes-Patienten seltener Insulin spritzen müssen. E. coli-Bakterien werden schon heute genutzt, um Insulin herzustellen. Craig Venter verfolgt hingegen ein anderes Ziel: Er möchte wissen, welche Gene für das Überleben wirklich notwendig sind. Er hat dazu das Erbgut des Bakteriums Mycoplasma mycoides nachgebaut und in die Hülle eines verwandten Bakteriums gesteckt, das fortan nach dem Bauplan von Mycoplasma mycoides arbeitete. Das wirkt wie die Verpflanzung eines Zell-Gehirns. Im vergangenen Jahr präsentierte Venter eine reduzierte Version des Erbguts, das mit 473 Genen auskommt – so wenigen wie kein anderes. Mit solchen Organismen könnten Forscher besser untersuchen, was eigentlich das Leben ausmacht.

Den Gentechnikern, so scheint es, steht eine neue Welt offen. Über Sicherheitsfragen wird bereits nachgedacht: Romesberg und seine Kollegen betonen, dass sie die Bakterien laufend mit X und Y versorgen müssen, damit sie am Leben bleiben. Außerhalb des Labors würden die Bakterien sicher sterben. Trotzdem werde er oft gefragt, ob er den Film "Jurassic Park" kenne, in dem ein (andersartiger) Sicherheitsmechanismus versagt, erzählt Romesberg dem britischen "Guardian". Neben den Sicherheitsfragen sind auch andere Folgen für die Gesellschaft zu bedenken. Vor allem die Frage, wie sich die neuartigen Organismen als Zellfabriken einsetzen lassen, wurde aber bisher kaum untersucht.

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