Die Ingenieure des Lebens

Die Zentrifuge dröhnt wie ein kleiner Küchenmixer. Mit geübten Handgriffen träufelt Sonja Billerbeck mittels Pipette eine helle Flüssigkeit in das Schleudergerät. Heraus kommt eine chemische Lösung mit sauber getrennten sogenannten Plasmiden. Diese mikroskopisch kleinen Verbindungsstücke benötigt die Doktorandin am Basler Bioprozesslabor der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich für den Bau einer »molekularen Schere«. »Mit der Schere können dann in einer Zelle bestimmte Enzyme gezielt weggeschnitten werden«, erklärt die Biologin, während sie die Lösung mit den Plasmiden aus der Zentrifuge fischt.

Was sich hier zwischen Reagenzgläsern und Zentrifuge abspielt, fällt in das noch junge Forschungsfeld der Synthetischen Biologie. »Wir versuchen Bakterien so zu programmieren, dass sie für uns Chemikalien herstellen«, beschreibt Sven Panke, Doktorvater von Sonja Billerbeck, das ehrgeizige Vorhaben, Zellen in Fabriken zu verwandeln. Dazu schauen die Bioingenieure der Natur in die Karten und versuchen durch den gezielten Einbau künstlich hergestellter Gene, Zellen nach ihren Wünschen zu steuern. »Zu dem Zweck müssen wir das entsprechende Protein manchmal halt umbauen und ihm neue Eigenschaften verleihen«, erklärt Panke, »damit es das tun kann, was wir wollen.«

Nach Ansicht von Thomas Potthast, wissenschaftlicher Koordinator am Tübinger Internationalen Zentrum für Ethik in den Wissenschaften, führt die Synthetische Biologie in erster Linie fort, was mit der Gentechnik bereits vor Jahrzehnten begonnen wurde. Gleichwohl seien die Absichten weitaus radikaler: »Während es bei der Gentechnologie darum geht, existierendes Erbmaterial durch bestimmte Eingriffe zu verändern, will die Synthetische Biologie von Grund auf Lebensformen entwerfen und anschließend im Labor erzeugen«, sagt der Biologe und Philosoph. Dahinter stehe eine kühne Vision: »Man will neue biologische Systeme künftig auf dieselbe Weise herstellen, wie man bislang mechanische oder elektronische Systeme hergestellt hat.«

Die Natur – ein gewaltiger Werkzeugkasten, mit dessen Hilfe Biologen ihre Wunschmoleküle zimmern? Gemessen an den Aussagen des Basler Grundlagenforschers Panke scheint das Bild passend: So gehe es bei der Synthetischen Biologie um die fundamentale Frage, »ob sich Biobausteine – Nukleotide, Enzyme, Protei