Bakteriengenom künstlich hergestellt

Von Andreas Reiss
4. Juni 2010

Die Nachricht von der Herstellung eines "künstlich geschaffenen Lebewesens" durch das Team des Gentech-Unternehmers J. Craig Venter erregte in der vergangenen Woche großes Aufsehen. Während Fachkreise kam überrascht von der - seit Jahren angekündigten - Nachricht waren, herrschte in zahlreichen bürgerlichen Medien helle Aufregung.

"Craig Venter spielt Schöpfer", vermeldete die Frankfurter Rundschau und äußerte an anderer Stelle: "Mein Gott, es lebt!". "Craig Venter spielt Gott", legte die Süddeutschen Zeitung eins drauf. Und die Zeit stellt in ihrem jüngsten Titel aus gegebenem Anlass gleich die große, alte Menschheitsfrage: "Was ist Leben?"

Wissenschaftler reagierten im Allgemeinen deutlich weniger aufgeregt. "Im Grunde genommen ist das Verfahren klassische Gentechnik, die bis an ihre Grenze getrieben wurde", zitiert die Süddeutsche Zeitung den Biotechnologen Nediljko Budisa. In der Frankfurter Rundschau erklärt Hans Lehrach vom Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik in Berlin: "Sicherlich war die Arbeit eine technologische Herausforderung. Aber eigentlich war klar, dass das Ganze machbar ist." Der Zeit sagte Lehrach: "Im Prinzip war klar, dass es funktionieren sollte."

In der Tat ist das, was Venters Team gelungen ist, von großer, ja historischer Bedeutung. Die bewusste, planmäßige Schaffung des funktionsfähigen Genoms eines (wenn auch primitiven) Lebewesens stellt einen gewaltigen Schritt in der Beherrschung der Natur durch den Menschen dar. Umso wichtiger ist es, sich ein Bild von der Art, der Bedeutung und den Implikationen dieses Fortschritts zu machen und entsprechend Stellung zu beziehen.

Was ist geglückt?

Die Genetiker von Venters Firma - ein 22-köpfiges Forscherteam, in dem neben Venter auch den Nobelpreisträger Hamilton Smith arbeitet - stellten zunächst am Computer den Plan für ein Bakteriengenom zusammen. Dass dieses "entworfen" worden sei, ist ungenau ausgedrückt - tatsächlich diente das Genom eines existierenden Bakteriums (Mycoplasma mycoides) weitgehend als Vorlage für das von den Forschern zusammengestellte. Einige Kommentatoren sprachen daher davon, Venter habe nicht Leben "geschaffen", sondern Leben nachgebaut.

Hinzugefügt wurde dem Genom eine als "Wasserzeichen" bezeichnete DNA-Sequenz, die es später (nach einigen Teilungszyklen oder "Generationen" des neuen Bakteriums) erlauben sollte, die neu hergestellten von "alten" Bakterienzellen zu unterscheiden.

Das am Computer entworfene Genom wurde in der Folge in mehreren Teilschritten durch andere Bakterien- und Hefezellen produziert und zusammengesetzt, bis das fertige Produkt in Form eines sog. Bakterienchromosoms vorlag. Dieses wurde dann in eine Bakterienzelle (der Art Mycoplasma capricolum) eingepflanzt, aus der man zuvor das eigene Genom entfernt hatte, die also vor der Verpflanzung des synthetisch hergestellten Chromosoms genetisch "leer" war.

Es hat sich herausgestellt, dass das mit dem künstlich hergestellten Genom ausgestattete Bakterium lebens- und vermehrungsfähig ist. Die Zellen halten einen Stoffwechsel aufrecht, produzieren zu ihrem Überleben notwendige Eiweiße (zu denen ihnen das eingepflanzte Chromosom als Bauplan dient) und teilen sich. Das Experiment ist damit geglückt.

Aus dieser kurzen Zusammenfassung wird mehreres deutlich. Zunächst ist die Behauptung, Venters Team haben "Leben geschaffen", eine grobe Übertreibung. Es wurde ein komplettes Genom (das Bakterienchromosom) am Computer geplant, mittels den Methoden der modernen Biotechnologie künstlich hergestellt und schließlich einem lebenden Bakterium als Ersatz für sein entnommenes "eigenes" Genom eingepflanzt. Das hat funktioniert, was beeindruckend und bislang nicht da gewesen ist. Damit wurde jedoch nicht "Leben" geschaffen, sondern einer der Bestandteile des Lebens (ein wesentlicher, unabdingbarer) im Labor komplett und vor allem funktionsfähig hergestellt.

Philopsophische Implikationen

Der US-amerikanische Bioethiker Arthur Caplan scheibt in der Zeit : "Die Leistung Craig Venters ist monumental, weil sie uns zeigt, was in Zukunft machbar sein wird. Und dass diejenigen, die stets an dem Glauben festhielten, das Leben lasse sich nicht mit mechanistischen, reduktionistischen Begriffen erklären, den Kampf verloren haben."

Caplan trifft den Nagel auf den Kopf. Es wurde viel darüber gesagt und geschrieben, was Venters geglücktes Experiment "bedeute". Unser Verständnis von "Leben" sei revolutioniert worden. Nichts sei mehr wie zuvor in der belebten Welt. Man müsse komplett umdenken. Doch welches Verständnis wurde revolutioniert? Welche gestern noch gültigen Vorstellungen müssen jetzt als überholt gelten?

Tatsächlich stimmen die Voraussetzungen derartiger Überlegungen nicht ganz; wie oben dargelegt, hat niemand "Leben geschaffen". Vielmehr ist mit der künstliche Herstellung einer kompletten Erbinformation einer der essentiellen Bestandteile des Lebens synthetisch hergestellt worden, so dass er seine Funktion in einer lebenden Zelle erfüllen kann. Nichts spricht prinzipiell dagegen, dass auch die restlichen Bestandteile einer lebenden Zelle (Zellmembranen, Proteine usw.) in naher oder fernerer Zukunft von Menschenhand hergestellt werden können. Die komplette künstliche Erschaffung eines Lebewesens aus unbelebter Materie wäre damit möglich.

Das versetzt dem Vitalismus einen letzten Todesstoß, der eine spezifische Kraft annimmt, die lebende von unbelebter Materie zu scheiden vermag, die quasi als "göttlicher Funke" wirkt, als Lebenshauch. Die Herstellung der Bestandteile des Lebens aus totem Material hat solchen Auffassungen mit jedem Fortschritt einen Schlag versetzt, seit Friedrich Wöhler im Jahr 1828 die chemische Synthetisierung des Harnstoffs als erster organischer Substanz gelang.

Auch die Vorstellung, Leben sei oder gehe zurück auf eine aller Materie ureigene Eigenschaft, mit der sich Die Zeit auf den belgischen Zellbiologen, Biochemiker und Nobelpreisträger Christian de Duve beruft, ist nicht eben neu.

Friedrich Engels hatte 1874 zu Äußerungen der bedeutenden Wissenschaftler Justus von Liebig und Hermann von Helmholtz über die "Hypothese des "ewigen Lebens" geschrieben, diese setze voraus: "1. Die Ewigkeit des Eiweißes. 2. Die Ewigkeit der Urformen, aus denen sich alles Organische entwickeln kann", und knapp kommentiert: "Beides unzulässig." (Friedrich Engels, Dialektik der Natur, Berlin 1973, S. 293f).

Etwas weiter unten im gleichen Text erläuterte Engels: "Die erstentstandenen Eiweißklümpchen müssen die Fähigkeit gehabt haben, sich von Sauerstoff, Kohlensäure, Ammoniak und einigen der im sie umgebenden Wasser gelösten Salze zu ernähren. Organische Nahrungsmittel waren nicht da, da sie sich doch nicht untereinander auffressen konnten." Die Ewigkeit des Lebens ist damit abgehandelt.

Venters Experiment hat an der diesbezüglichen Faktenlage nichts Wesentliches geändert. Weiterhin spricht nichts für die Annahme, "Leben" solle ungeachtet der konkreten Umstände und Formen, in denen sich die Materie befindet, dieser "innewohnen" - außer als Möglichkeit (nicht aber Notwendigkeit) ihrer Organisation. Die Annahme, "Leben" sei ein ewiges "Prinzip" oder etwas ähnliches, das von jeher existiere, auch ohne seine essentiellen stofflichen Grundlagen (Eiweiß, Nukleinsäuren, Lipide...), muss als mystisch und unwissenschaftlich gelten.

Die Bausteine des von Venter hergestellten Genoms rühren nicht von lebendigen Organismen her, sondern stammen aus dem Reagenzglas. "Lebten" sie schon, bevor sie zusammengesetzt oder in eine Zelle verpflanzt wurden? Steckte "Leben" in ihnen, und wenn ja, in welcher Form? All diese Fragen sind zu verneinen.

Venters jüngster Forschungsbeitrag führt einen mächtigen Schlag gegen alle unwissenschaftlichen Vorurteile, besonders aber gegen die religiöse Auffassung, Leben bedürfe eines göttlichen Schöpfers. Die notorischen Fundamentalisten können zwar darauf verweisen, dass tatsächlich kein komplettes Lebewesen erschaffen wurde. Die Tatsache, dass der Mensch in seinem Verständnis der Natur, ihrem experimentellen Nachbau und ihrer Nutzbarmachung voranschreitet, untergräbt jedoch täglich die religiösen Argumente.

Es lohnt sich, noch einmal zu Engels zurückzukehren. Im Anschluss an das oben angeführte Zitat findet sich eine Bemerkung, die sich allgemeiner mit dem Phänomen des Lebens auseinandersetzt und einen nicht zu übersehenden Bezug zu der eben veröffentlichten Arbeit von Craig Venters Team hat: "Leben ist die Daseinsweise der Eiweißkörper, deren wesentliches Moment im fortwährenden Stoffwechsel mit der äußeren sie umgebenden Natur besteht und die mit dem Aufhören dieses Stoffwechsels auch aufhört und die Zersetzung des Eiweißes herbeiführt. Wenn es je gelingt, Eiweißkörper chemisch darzustellen, so werden sie unbedingt Lebenserscheinungen zeigen, Stoffwechsel vollziehn, wenn auch noch so schwach und kurzlebig." (a.a.O. S. 294f)

Die ausschließliche Nennung des Eiweißes als Trägers des Lebens muss heute als unvollständig gelten, entsprach jedoch dem damaligen Stand der Wissenschaft. Am prinzipiellen Inhalt von Engels Bemerkungen und ihrer Korrektheit ändert das nichts. Chemisch dar- bzw. hergestellte Körper vollziehen die ihnen zukommende Funktion in einer lebenden Zelle in vollem Maße und dem Anschein nach reibungslos.

Reale Implikationen

Es stellt sich wie bei jedem bedeutenden wissenschaftlichen Fortschritt die Frage, wohin die Reise geht. Zu welchen nutzbringenden Errungenschaften kann das Vollbrachte führen? Wo liegen Risiken und Missbrauchspotenziale? Und schließlich: Wem kommt das Ganze zugute?

Die Möglichkeiten, die künstlich geplante und hergestellte Zellen oder Organismen theoretisch bieten, sind nahezu unbegrenzt. Durch ein künstlich modifiziertes oder hergestelltes Genom kann bestimmt werden, was ein Lebewesen für Stoffwechselleistungen vollbringt - es kann für den Menschen nützliche Stoffe produzieren, unerwünschte abbauen oder Energie liefern.

Bereits heute stellen gentechnisch modifizierte Zellen Medikamente in bedeutender Anzahl her; laut der Homepage des Verbands forschender Arzneimittelhersteller (VfA) sind "140 Arzneimittel mit 105 Wirkstoffen zugelassen, die gentechnisch hergestellt werden" (Stand: April 2010).

In dieser Hinsicht stellt ein komplett synthetisiertes Genom für sich genommen lediglich einen graduellen Fortschritt gegenüber den zuvor verwendeten, modifizierten Bakterien- und Hefegenomen dar. Mit zunehmendem Verständnis der Lebensprozesse, dafür in Frage kommender Spezies und daraus resultierenden perfektionierten Anwendungen lässt sich jedoch eine bedeutende Steigerung der Effizienz derartiger Vorgehensweisen erhoffen.

Doch Forschung und Wissenschaft finden nicht im luftleeren Raum statt, sondern in einer bestimmten Gesellschaft. Fortschritte in der Biotechnologie bieten das Potenzial nicht nur für sagenhafte Neuerungen zum Wohl der Menschheit, sondern auch für destruktive, schlimmstenfalls mörderische Verwendung.

Dass die Führungsrolle in diesem Bereich in den USA liegt - einem Land, das in Afghanistan und dem Irak zwei mörderische Kriege führt, fortwährend neue Kriegsdrohungen gegen andere Staaten ausstößt, sich in fortgeschrittenem wirtschaftlichem Niedergang befindet und dabei das mit Abstand größte Militärbudget der Welt unterhält - unterstreicht den Ernst derartiger Gefahren.

Eine weitere Frage wird durch das Auftun neuartiger (bio-) technischer Möglichkeiten aufgeworfen. In wessen Interesse werden sie eingesetzt? Nach welchen Kriterien wird über ihre Anwendung entschieden?

Im vorliegenden Fall wie auch allgemein unter Bedingungen des fortgeschrittenen Kapitalismus' liegt die Antwort auf der Hand - neuartige Technologien werden nach den Gesetzen des Profitsystems eingesetzt. Ihre Entwicklung, Anwendung und Vermarktung wird bestimmt von den Interessen derer, die Geld damit verdienen können.

J. Craig Venters Unternehmungen der Vergangenheit legen hierüber beredtes Zeugnis ab. Im Jahr 1998 gründete er die Firma Celera, die die komplette Sequenzierung des menschlichen Genoms in Angriff nahm. Seit 1990 hatte das durch öffentliche Gelder finanzierte Human Genome Project (HGP) an diesem Projekt gearbeitet. Venters Unternehmen nutzte öffentlich zugängliche Ergebnisse des HGP und gab schließlich im Jahr 2000 bekannt, die Sequenzierung sei erfolgreich abgeschlossen.

In der Folge ließ sich Venter ca. 6.000 Patente für menschliche Gene ausstellen, d.h. er ließ sich die Rechte an ihrer Vermarktung garantieren. Zuvor hatte Celera hunderte Millionen Dollar von Investoren gewinnen können, die sich märchenhafte Gewinne aus der Komplettsequenzierung des menschlichen Erbgutes und der Patentierung wichtiger Gene erhofften.

Die 2005 von Venter und anderen gegründete Firma Synthetic Genomics hat sich zum Ziel gesetzt, unter Verwendung von Algen und anderen Organismen Kraftstoffe zu generieren; der Ölriese Exxon investierte 100 Mio. Dollar in die Firma.

Für die wissenschaftliche Forschung ist die Dominanz des Profitsystems kein Nutzen, sondern ein gewaltiger Schaden. Die Patentierung von Genen und ganzen Lebewesen behindert deren Verwendung und weitere Erforschung durch andere Forschungsgruppen ganz empfindlich. Fortschritte auf derart komplexen Gebieten finden unter Zusammenwirken zahlreicher Forschungsgruppen in den unterschiedlichsten Ländern der Erde statt; der freie Austausch von Informationen ist hierfür essentiell. Mit dessen Einschränkung durch Patentierung und Verhängung von "Firmengeheimnissen" wird der Forschung ein unerträglicher Hemmschuh übergestreift.

Die oft behauptete "Effizienz" privatwirtschaftlich operierender Unternehmen liegt keineswegs in deren Profitorientierung begründet; vielmehr ziehen diese Firmen riesige Geldsummen von Investoren an, die sich sagenhafte Renditen versprechen. Nach Jahrzehnten der Plünderung im Interesse der Wirtschafts- und Finanzoligarchie, aus deren Reihen dieselben Investoren sich rekrutieren, stehen den öffentlichen Haushalten derartige Summen nicht mehr zur Verfügung. Es sei angemerkt, dass die Politik nach der Sequenzierung des menschlichen Genoms im Jahr 2000 weltweit vor den Biotechnologie-Konzernen kapituliert hat, ja sich die Vertretung von deren Interessen zur Aufgabe gemacht hat.

Wenn Ergebnisse nicht unter Federführung öffentlicher Organisationen erzielt werden, dann stehen sie diesen auch nicht zur Verfügung; sie sind also nicht im Eigentum der Gesellschaft, der gesamten Menschheit, sondern von Gruppen privater Profiteure. Was auch immer aus den Fortschritten der Biotechnologie erwachsen mag - Medikamente, Energie, Nahrungsmittel -, die Gesellschaft wird es sich teuer erkaufen müssen. Medikamente werden denen vorbehalten bleiben, die sie bezahlen können.

Nicht nur, dass die Profitorientierung von Forschung dem wissenschaftlichen Fortschritt im Wege steht, sie behält seine Ergebnisse auch einem erlesenen Kreis von Nutzern vor. Eine objektiv gesehen große Errungenschaft wie die aktuelle des Teams um Venter trägt so neben dem wissenschaftlichen Fortschritt auch den gesellschaftlichen Rückschritt in sich. Der einzige Weg, um Wissenschaft in den Dienst auch des gesellschaftlichen Fortschritts zu stellen, ist ihre Vergesellschaftung im Rahmen einer sozialistischen Weltordnung.