Gesundheit

Künstliches Leben: Forscher schaffen Chromosomen im Reagenzglas

Hans-Martin Durst Autor, Hemd & Hoodie

Erstmals wurde ein Drittel der Chromosomen eines höheren Lebewesens im Labor erzeugt. So sollen künftig neue Organismen sowie Gentherapien entstehen.

Einen Durchbruch in Richtung neuer Lebensformen aus dem Reagenzglas erzielte die Wissenschaft 2010 durch Schaffung eines Bakteriums mit synthetischem Genom. Nun ist es erstmals gelungen, ein Drittel der DNS eines höheren Lebewesens künstlich zu erzeugen. Eine Forschergruppe hat fünf der 16 Chromosomen der Bäckerhefe im Labor nachgebaut und sie erfolgreich in lebende Zellen integriert. Aufgrund der hohen Komplexität des Erbguts mit seinen Millionen Basenpaaren war dieser Meilenstein nur unter hohem technischem Aufwand möglich.

Dabei fiel auch ins Gewicht, dass die Forscher nicht einfach die Chromosomen der Hefe eins zu eins kopierten, sondern sie neu zusammensetzten. So verschoben sie DNS-Sequenzen von einem Chromosom auf ein anderes und bauten Hintertüren ein, mit denen sich das Erbgut künftig leichter verändern lässt. Gleichzeitig schnitten sie Teile ohne entscheidende Funktion heraus und stellten danach die Funktionstüchtigkeit der Zellen durch Tests sicher. „Wir beschleunigen im Grunde die Evolution“, erklärt Jef Boeke, der das langjährige Projekt zur kompletten Synthetisierung des Hefe-Genoms leitet.

Chromosomen für Kampf gegen Erbkrankheiten

Ziel ist es dabei, die Hefe so anzupassen, dass sich mit ihr leichter Medikamente, biologische Kraftstoffe und nährstoffreichere Lebensmittel produzieren lassen. Bis zum Ende dieses Jahres wollen die Wissenschaftler zunächst die restlichen elf Chromosomen synthetisieren. Langfristig soll die Forschung jedoch die Grundlage dafür liefern, ein komplettes pflanzliches, tierisches oder sogar menschliches Genom nachzubilden. So wäre es vielleicht möglich, die Technik in der Gentherapie zu nutzen, um fehlerhafte Chromosomen von Patienten auszutauschen. Damit ließen sich Erbkrankheiten ausschalten, statt nur deren Symptome zu bekämpfen.

Die Forscher setzten einige Chromosomen der Hefe neu zusammen.
Die Forscher setzten einige Chromosomen der Hefe neu zusammen. Gif: Giphy – (montage)

Allerdings erzeugen solche Ideen ethische Bedenken bezüglich der Folgen von genetisch veränderten Organismen für die Umwelt. Zudem besteht die Angst, dass in Zukunft Menschen mit optimierter DNS im Reagenzglas gezüchtet werden könnten. Die Forscher betonen daher, dass die modifizierten Chromosomen nur für den Einsatz im Labor gedacht sind und sie nicht vorhaben, Menschen ohne biologische Eltern zu schaffen. Darüber hinaus schlagen sie vor, künftig einen Teil ihres Budgets zur Erörterung ethischer Fragen zu verwenden.

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