Viren, Bakterien und neue Epidemien. Nature strikes back!

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Das blaue Wunder des J. Craig Venter
Künstliche Bakterienzellen, hergestellt aus dem Chemiebaukasten für Geningenieure: Das renommierte Wissenschaftsmagazin "Science" zelebriert die neueste Schöpfung von Craig Venter. Ein Meilenstein der Synthetischen Biologie.

Von Joachim Müller-Jung

20. Mai 2010

Craig Venter, wer sonst: Der kalifornische Genomforscher, der als erster das menschliche Erbgut entzifferte und eine gentechnische Pionierarbeit auf die Nächste folgen ließ, hat die biologische Schöpfung endgültig zur Kunstform erhoben. Er hat mit seinen Kollegen im Labor ein Mycoplasma-Bakterium mit einem synthetisch nachgebauten Genom ausgestattet und quasi zum Leben erweckt. Das transplantierte, etwas mehr als eine Millionen Bausteine große Kunstgenom steuert allein die Lebensprozesse der Mikrobe – inklusive seiner Vermehrung. Leben aus dem Chemiekasten. „Mycoplasma mycoides JCVIsyn1.0“, so lautet mit Hinweis auf das „J. Craig Venter Institute“ in San Diego der Name der künstlichen Kreatur, die wegen eines eingebauten Farbstoffgens blau gefärbt ist.

Die von Venter patentierte Erfindung ist soeben in dem international renommierten Wissenschaftsmagazin „Science“ veröffentlicht worden. Von Fachleuten wird die Arbeit als Meilenstein der Synthetischen Biologie eingeschätzt, wie im Feuilleton der Frankfurter Allgemeinen Zeitung (Freitagausgabe) ausführlich nachzulesen ist.

Venters neuer Genomstreich ist der Höhepunkt einer Reihe von Experimenten, die er in den vergangenen Jahren zusammen mit dem Nobelpreisträger Hamilton Smith an Mikroorganismen vorgenommen hat. Ihm geht es vor allem darum, eines Tages chemisch maßgeschneiderte Design-Organismen zu kreieren, die eine Energierevolution auslösen sollen: Mikroalgen etwa, die Sonnenenergie mit einer nie dagewesenen Effizienz gewinnen oder wahlweise das Treibhausgas Kohlendioxid in verwertbare Rohstoffe umwandeln können. Doch nicht nur das treibt Venter an: Wie viele der neuen Genomingenieure, die von der Bioterror-Angst nach „Nine Eleven“ verunsichert wurden, hat sich Venter als einer der ersten über die Risiken und den möglichen Missbrauch synthetischer Organismen Gedanken gemacht. Über die Rolle der Ethik, die zum ständigen Begleiter der Synthetischen Biologie geworden ist, wird ebenfalls in der Frankfurter Allgemeinen berichtet.

„Das ist ein wichtiger Schritt, glauben wir, sowohl wissenschaftlich als auch philosophisch“, sagt Venter heute. „Es hat meine Sicht über die Definition des Lebens geändert und darüber, wie Leben funktioniert.“

Die ETC-Gruppe, eine internationale Nichtregierungsorganisation, die sich von Anfang an in die ethische Bewertung der Gentechnik einschaltete, sprach nach der Präsentation von Venters Ergebnisse auf einer Presskonferenz von einem „entscheidenden Moment, in dem die Büchse der Pandora geöffnet“ worden sei. Bei der Synthetischen Biologie handele es sich um „eine von Profitinteressen getriebene Hochrisikotechnologie, bei der neue Organismen aus kaum verstandenen Bauteilen zusammengesetzt werden“. Die Freisetzung der künstlichen Lebensformen könne ungeahnte Folgen für die Biosphäre und Artenvielfalt haben. International fehlen klare Regelungen, monierte die ETC-Gruppe. Bis der Gesetzgeber klare Grenzen gesetzt habe, sollten sich Venter und seine Kollegen einem Moratorium unterwerfen.

Bildmaterial: AP, F.A.Z., Science

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Wenn das so stimmt, dann sind zukünftig ganz neue Möglichkeiten denkbar. Ganze Rohstoffe oder Medikamente könnten dann einfach künstlich gezüchtet werden. Eine unglaubliche Inovation. Kommt nun, nach der industriellen und der digitalen Revolution, die biotechnologische Revolution? Werden wir bald Bio-Ingenieure haben, die mit einer Bio-Informatik Programme des Lebens schreiben, die uns bis dato ungeahnte Möglichkeiten eröffnen? Das könnte auch eine medizinische Revolution werden. Freilich kann es auch ein Desaster werden, wenn man es für die Waffentechnologie einsetzt oder wenn man leichtfertig damit umgeht und das Ökosystem unerwartet reagiert. Trotzdem sehr spannend das Ganze. Wenn das so weitergeht, wird man irgendwann den genetischen Code für das Altern und vielleicht sogar für das Sterben "ausschalten" können. Das wäre für die Menschheit wohl ein ähnlich evolutionärer Schritt, wie die Beherrschung des Feuers.

Ja, ich sehe die Risiken durchaus. Ich fürchte nur es ist wie mit der Büchse der Pandora. Jetzt wo man weiß, dass es geht und wie es geht, wird es auch irgendjemand machen. Andererseits sind beispielsweise gezüchtete Käsekulturen ja auch nichts anderes, als kultivierte Bakterien. Und glaubt ihr wirklich, dass nicht irgendwo in der Wüste in den USA, Russland oder China ohnehin schon unbezwingbare Virenstämme unter der Erde verbunkert liegen? Ich bin fest überzeugt die haben sowas schon bestimmt seit den 60ern.

Ich habe zwar Angst vor den Folgen, aber ich hoffe einfach auch auf die positiven Möglichkeiten. Mikrowellen galten auch als gefährlich, heute sind sie in jeder Küche. Handystrahlung? Leben ohne Handy? Jedes Jahr stirbt in Zahlen eine Kleinstadt in Deutschland durch Verkehrsunfälle. Auto abschaffen? Es ist halt echt ein schwieriges Thema.

Das Risiko sehe ich weniger in der Technoligie, sondern eher in der blinden Gier, diese möglichst schnell gewinnbringend einzusetzen und dabei die Folgen nicht genauestens zu prüfen. Naja, wir werden sehen. Der Teilchenbeschleuniger wurde auch gestartet obwohl ein Restrisiko bestand. Bei der ersten Atombombe hatte man die Befürchtung, dass sie womöglich in einer Kettenreaktion die gesamte Atmosphäre verpuffen könnte. Trotzdem wurde sie gezündet. Die Büchse der Pandora eben.

Habe im Zuge der EHEC Berichterstattung Folgendes gelesen:

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"Es handelt sich um einen besonderen Typ", sagte der Bakteriologe Holger Rohde vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE). Die Forscher hätten in dem Erbgut Anteile vom Erbgut zweier ganz unterschiedlicher Bakterienstämme gefunden. Die genetischen Untersuchungen seien von UKE-Wissenschaftlern und chinesischen Kollegen am Beijing Genomic Institute durchgeführt worden, sagte Rohde. Sie seien noch nicht abgeschlossen. Doch die bisherigen Ergebnisse könnten nun noch intensiver zur Bekämpfung des Erregers beitragen.

Die genetische Neukombination begünstige zum Beispiel das Anheften der Bakterien an die Darmzellen, so Rhode. Damit bleiben die Keime länger im Darm - und können dort auch länger Schaden anrichten. Der Keim weise zudem ein ganz besonderes Resistenzprofil gegen Antibiotika auf. Die WHO-Expertin für Lebensmittelsicherheit, Hilde Kruse, sagte, ein solcher Stamm sei noch nie bei Patienten isoliert worden. Der neue Stamm weise Merkmale auf, die ihn mehr Giftstoffe produzieren ließen.

ich frage mich langsam, ob es sich bei diesem EHEC Ausbruch nocht auch um einen bakteriologischen Angriff von Terroristen handeln könnte. Der Bakterienstamm scheint sehr ungewöhnlich zu sein und es ist doch merkwürdig, dass sich alles von Hamburg aus ausbreitet und niemand die richtige Quelle finden kann. Wundert mich, dass die Medien darüber noch nicht spekulieren. Wäre doch eine prima Racheaktion für Osama Bin Laden. Was denkt ihr?

Ich frage mich halt deshalb, weil im Spiegel steht, dass es sich eben nicht um eine herkömmliche Mutation handelt, sondern offenbar um eine Kreuzung verschiedener Bakterien, die dann die unangenehmsten Effekte miteinander vereinen. Sowas findet häufig nur in Biowaffenlaboren statt. Deshalb bin ich darauf gekommen. Und dieser Thread zeigt ja, dass man auch mit einem Chemiebaukasten schon so einiges anstellen kann.

Panik habe ich übrigens nicht. Dafür ist die Anzahl der infizierten viel zu gering.