Künstliches Leben, Stufe 1: Umgewandelte Bakterien aus dem Labor Craig Venters. (Bild: JCVI)
Biologie. - Nach der Entzifferung des Erbguts machen sich Teile der Forschung auf, einen künstlichen Organismus zu schaffen, selbst wenn die Wissenschaft die Sache mit dem Leben höchstens in Ansätzen nachvollziehen kann. Aber wie beim Malen nach Zahlen, kann man sich ja auch beim Schöpfen mit einer Anleitung behelfen. Auf der Tagung der Humangenom-Organisation in Montpellier stand die "Synthetische Genomik" in all ihren Spielarten auf der Tagesordnung.
Alle Welt wartet auf Craig Venter und auf das erste Bakterium mit einem künstlich zusammengebauten Erbgut. Auch bei der Human-Genom-Konferenz in Montpellier ist der Genom-Pionier ein Gesprächsthema - zumal synthetische Genomik erstmals ganz oben auf dem Tagungsprogramm steht. Statt wie der Altmeister jedoch Erbgutbausteine hintereinander zu hängen, um damit ein Bakterium neu zu programmieren, setzen die anwesenden Forscher anders an. Zunächst geht es ihnen darum, einen molekularbiologischen Werkzeugkasten für die Arbeit am Genom zusammen zu stellen. Christina Smolke von der Stanford-University setzt dabei vor allem auf RNA-Moleküle.
"RNA wird ja allgemein als eine Art Zwischenglied zwischen dem Erbmaterial, der DNA, und den Proteinen betrachtet. Und in den letzten zehn bis 15 Jahren haben Wissenschaftler vielerlei Funktionen der RNA entdeckt - sowohl als Informations- als auch als Kontrollmolekül."
Ein ideales Werkzeug für jeden molekularbiologischen Ingenieur. RNA kann Gene aktivieren, sie bremsen, Biomoleküle spalten und zusammenfügen. Dabei lassen sich aus einfachen Bausteinen die unterschiedlichsten RNA-Formen gestalten: Eine Schlinge, gewellte oder gezackte Linien, ein Alpha, ein Omega und noch mehr. Und das unterschiedliche Aussehen führt auch zu unterschiedlichen Funktionen. Kürzlich gelang es Christina Smolke mit RNA gezielt so genannte T-Zellen zu beeinflussen. Das sind wichtige Zellen des Immunsystems. Die Kontrolle der T-Zellen spielt in der Medizin eine wichtige Rolle. So sollen T-Zellen bei so genannten Krebsimpfungen die Immunabwehr gegen die Tumorzellen lenken. Doch immer wieder erweisen sie sich als unzuverlässig. Die T-Zellen gehen zu Grunde, wenn sie am dringendsten gebraucht werden. Christina Smolkes RNA-Werkzeuge sollen das verhindern.
"Wir bauen bestimmte RNA-Moleküle, die wir in die T-Zellen einfügen. Die RNA wird durch einen beliebigen unbedenklichen Wirkstoff aktiviert. Sie gibt den T-Zellen das Signal zu wachsen und sich zu teilen. Der Arzt muss also nur noch diesen unbedenklichen Wirkstoff verabreichen und kontrolliert so die T-Zellen des Immunsystems."
Die RNA ist hier lediglich ein molekulares Bindeglied. Sie verknüpft eine eigentlich wirkungslose Substanz mit den für den Körper so wichtigen T-Zellen. So ermöglicht die RNA dem Arzt, die Zellen zu beherrschen. Die gleiche Technik könnte Pflanzen zu Wirkstofffabriken machen oder Bakterien zu Schadstofffressern, davon ist Christina Smolke überzeugt. Es reicht, einzelne künstliche Schaltkreise in natürliche Lebewesen einzubauen. Synthetische, vom Menschen gemachte Lebewesen sind es deshalb noch lange nicht.
"Was wir jetzt beobachten, insbesondere die Forschung im Labor von Craig Venter, beweist, dass die Bautechnik zur Konstruktion von Lebewesen bereitsteht. Aber es gibt eine große Kluft zwischen dem Bauen und dem Gestalten. Ein vollständiges Genom selbstständig zu gestalten, dass klingt immer noch sehr verrückt."
Zum Gestalten ganzer Lebewesen fehlt den Biologen das Verständnis. Noch. Aber manchmal kann man etwas schaffen, das man nicht versteht. Man braucht nur eine geeignete Vorlage, wie beim Malen nach Zahlen.