1 Was für einen Nutzen hat die neue Technologie?

Mithilfe der künstlich erzeugten Bakterien können ganz neue Proteine erschaffen werden, die es in der Natur nicht gibt. Alle bisher bekannten Proteine sind aus 20 Aminosäuren aufgebaut – wir kennen heute aber 400 weitere, die von Lebewesen nicht zum Bau von Proteinen genutzt werden.

Die künstlichen Bakterien können so programmiert werden, dass sie auch die 400 anderen Aminosäuren zur Proteinherstellung nutzen. Dadurch würden neue, nie da gewesen Proteine entstehen, die in der Medizin ein riesiges Potenzial haben.

Weil der menschliche Körper jene neuen Proteine nicht kennt, baut er sie nur sehr langsam ab. Wenn man die Proteine als Medikamente einsetzt, kann deshalb eine viel tiefere Dosis verwendet werden. Der Körper wird so viel weniger stark belastet.

2 Ist nun erstmals künstliches Leben erschaffen worden?

Obwohl die DNA der neu geschaffe- nen E.-coli-Bakterien komplett vom Men- schen erzeugt wurde, kann man nicht von künstlich erschaffenem Leben sprechen. Denn nur die DNA des Bakteriums ist im Labor geschaffen worden, die Zellhülle und alle Zellstrukturen wurden von einem bereits lebenden Einzeller adaptiert. Bisher ist es nicht möglich, eine ganze Zelle künstlich herzustellen.

Biotechnologie-Professor Martin Fussenegger von der ETH Zürich vermutet aber, dass wir eines Tages dazu fähig sein werden. Er erklärt: «Das wird sein wie bei einem Auto. Wenn die Technik vorhanden ist, können wir den Schlüssel umdrehen und der Wagen fährt. Wenn alle chemischen Bauteile einer Zelle zusammengebracht werden, wird sie beginnen zu leben.»

3 Gibt es bald am Computer designte Menschen?

Obwohl nun die ersten komplexen Bakterien künstlich erzeugt werden konnten, ist es noch ein sehr weiter Weg bis zum ersten Menschen mit künstlichem Erbgut. Denn das menschliche Genom ist fast 1000 Mal grösser als jenes eines E.-coli-Bakteriums und ganz anders aufgebaut.

Eine Menschenzelle bewahrt ihre Erbinformation in 46 einzelnen Chromosomen auf, eine E.-coli-Zelle dagegen hat nur einen einzigen DNA-Ring. Zudem liegen beim Menschen jeweils zwei genetisch identische Chromosomen vor und die DNA ist viel komplexer verpackt als bei Bakterien.

Fussenegger schätzt, dass es noch viele Jahre dauern wird, bis das erste menschliche Chromosom nachgebaut werden kann. Er präzisiert: «Die Struktur einer menschlichen Zelle künstlich zu erzeugen, ist eine enorme Herausforderung. Um die doppelt vorliegenden menschlichen Chromosomen nachzubauen, ist extreme Präzision nötig. Es ist unwahrscheinlich, dass wir das in der nahen Zukunft schaffen werden.» Der Wissenschafter ergänzt, dass wir gewisse DNA-Mechanismen zum jetzigen Zeitpunkt auch gar nicht verstehen, so etwa die Epigenetik.

Ein weiteres Hindernis stellen die Kraftwerke der menschlichen Zellen dar, die Mitochondrien. Sie besitzen eine eigene DNA und werden einem Kind meist ausschliesslich von der Mutter vererbt. Will man eine lebensfähige Menschenzelle erschaffen, muss man auch diese Kraftwerke in den menschlichen Zellen künstlich erzeugen. Das ganze Unterfangen wird deshalb enorm kompliziert.

4 Ist die neue Technologie gefährlich?

«Die neue Technologie ist vor allem eine Meisterleistung punkto Präzision», sagt Fussenegger. Einzelne Dinge, wie zum Beispiel die Herstellung von Biowaffen mittels Gentechnologie seien schon vor dieser Errungenschaft möglich gewesen. Er sieht in der neuen Technologie deshalb keine neue Gefahr.

5 Was bedeutet die neue Technologie im grösseren Kontext?

Mit dem Erschaffen eines kompletten Erbguts am PC verlässt die Menschheit die von der Natur vorgegebenen Bahnen. Bisher bedeutete Gentechnologie, einzelne Gene von in der Natur vorkommenden Lebewesen zu verändern oder zu ersetzen. Jetzt werden viel radikalere Änderungen in kürzerer Zeit denkbar: Mit künstlichen Chromosomen können viele Erbgutveränderungen gleichzeitig erreicht werden, mithilfe von DNA-losen Spenderzellen könnten eines Tages sogar ganz neue Lebewesen nach menschlichem Design geschaffen werden.

6 Wie geht es weiter mit der Gentechnik?

Forscher der Eliteuniversität Harvard haben bekannt gegeben, dass sie be- reits an der Herstellung von noch komplexeren Bakterien arbeiten. Ein Biologieprofessor des Imperial College London hat angekündigt, eine künstliche Bäckerhefe erzeugen zu wollen. In Zukunft werden künstliche Lebewesen mit immer einfacheren Methoden hergestellt werden können. Der Preis für die Produktion sinkt dadurch, künstliche Lebewesen könnten zur Herstellung von Medikamenten eingesetzt werden.