Darwin Jahr

«Herr der Gene» am Latsis Symposium

Der Genpionier Craig Venter gab gestern einen Einblick in seine visionäre Forschung. Nach der Entschlüsselung des menschlichen Genoms macht er sich an die «Synthetic Genomics». So nennt der Genforscher das Synthetisieren künstlicher Organismen im Labor.

Samuel Schlaefli

Craig Venter will die Evolution in die eigenen Hände nehmen. Nur mit selbstentwickelten Organismen könne die Menschheit die grossen Herausforderungen der Zukunft bewältigen. (Bild: Peter Rüegg/ETH Zürich)

Es ist der Stoff für einen Hollywoodfilm: Craig Venter, aufgewachsen unter der Sonne Kaliforniens, zeigt sich während der Schule lernschwach, wird später als Sanitäter im Vietnamkrieg traumatisiert und will nach seiner Rückkehr in die USA etwas aus seinem Leben machen. Nach erfolgreichem Studium und Doktorat in Biochemie konkurriert er Ende der Neunzigerjahre mit seinem Unternehmen Celera im grossangelegten internationalen «Human Genome Project». Schliesslich gewinnt er das Rennen um die Entschlüsselung des menschlichen Genoms. Gleichzeitig will er einzelne DNA-Bausteine patentieren lassen, um diese für die Pharmaproduktion kommerziell zu nutzen.

Eine internationale Welle der Kritik wegen Privatisierung von Allgemeingut bricht über den unternehmerischen Wissenschaftler herein. Venter lässt sich nicht beirren, veröffentlicht sein eigenes, vollständig sequenziertes Genom und gründet ein Forschungsinstitut. Den Hollywoodfilm gibt es noch nicht, doch Venters Biographie ist seit September auch in deutscher Sprache auf dem Markt.

Die DNA der Weltmeere erfassen

Craig Venter wurde im Rahmen des Latsis Symposiums am 23. November von der Universität Zürich und der ETH eingeladen. Dieses fand zu Ehren des 150-jährigen Jubiläums der Publikation des Standardwerks «The Origin of species» von Charles Darwin statt. Wer Venters Vorgeschichte, nicht aber die Person dahinter kennt, war an diesem Montag auf einen explosiven Vortrag voller Provokationen gefasst. Der Titel «Taking over Evolution» liess Raum für Spekulationen. Venter zeigte sich am Symposium jedoch nicht in erster Linie als gesellschaftlicher Revolutionär, sondern als nüchterner und versierter Genforscher. Wer nicht vom Fach war, hatte oft Schwierigkeiten, den komplexen biologischen Erklärungen zu folgen.

Der Biochemiker gab in seiner Präsentation einen Überblick über die Erfolge seiner Genforschung der vergangenen Jahre. Waren 1991 erst 337 «Expressed sequence tags», (Nukleotidsequenzen, die zur Identifikation von gencodierenden Regionen in der DNA genutzt werden) bekannt, sind es heute bereits über 62 Millionen. Dies ist zu einem grossen Teil Venters Fortschritten in Methoden zur Gensequenzierung zuzuschreiben. Trotz der enormen Fülle geht die Sequenzierung von Genen weiter: Ein Forschungsteam des J. Craig Venter Institute fährt momentan mit dem Schiff «Sorcerer II» über die Weltmeere und nimmt alle 400 Kilometer eine Wasserprobe, die auf unbekannte Mikroorganismen untersucht wird. Über 25 Millionen Gene seien dabei bisher analysiert worden. Über diese erstaunliche Vielfalt unterschiedlicher Populationen in den Meeren zeigten sich sowohl Venter selber als auch die Fachgemeinde erstaunt.

Künstliches Leben zur Lösung von Klimaproblemen

Venters Forschung zielt jedoch mittlerweile weit über die Gensequenzierung hinaus. Vor zwei Jahren gelang es seinem Team, aus chemisch hergestellten Erbgut-Bausteinen das komplette Erbgut eines Bakteriums nachzubauen. Im Labor synthetisierte DNA-Einzelstücke wurden dafür in einer Hefezelle zum vollständigen Genom verknüpft. Der Aufbau von solchen DNA-Molekülen im Labor ist die Voraussetzung für «künstliches», vom Menschen geschaffenes Leben. Bei einfachen Organismen, zum Beispiel Pflanzen, rechnet der Genforscher schon sehr bald mit ersten Anwendungen. Die Entwicklung von komplexen Lebensformen liege aber noch in weiter Ferne, sagte Venter in Hinblick auf Bedenken, die aus dem Publikum geäussert wurden.

Die «Synthetic Genomics», also die Synthese neuer Organismen im Labor, könnten ein neues Kapitel der Genomik eröffnen. Synthetisierte Organismen mit spezifischen Eigenschaften werden laut Venter in Zukunft helfen, die Klimaprobleme der Menschheit zu lösen. Mit den Erkenntnissen aus seinem Meeresprojekt will er unter anderem einen Algentyp entwickeln, der Kohlendioxid in einer Reaktion mit Sonnenlicht zu einem brennbaren Biotreibstoff umwandelt. Für die Entwicklung eines entsprechenden Biotreibstoffs ging das J. Craig Venter Institute diesen Sommer eine 600 Millionen Dollar schwere Zusammenarbeit mit Exxon Mobile ein.

Für Venter steht heute fest: Der Mensch muss die Evolution in die eigenen Hände nehmen, um mit den grossen aktuellen und zukünftigen Problemen, darunter der Klimawandel, Energieprobleme, Epidemien und bislang unheilbare Krankheiten, fertig zu werden. Schon Darwin habe davon eine Vorahnung gehabt, mutmasste Venter zum Ende seiner 45-minütigen Präsentation. Dieser habe schon vor 150 Jahren vorausgesagt, dass neue, vom Menschen herangezogene Arten einst weit interessanter und wichtiger sein würden, als «nur» die Beobachtung und Archivierung von neuen, noch unbekannten Organismen.

Samuel Schlaefli ist Redaktor von ETH Life