Synthetische Biologie : „Wir können Leben nachstellen“

Wie entsteht aus toter Materie das Lebendige? Die Biophysikerin Petra Schwille setzt Bausteine der Biologie neu zusammen – und hofft auf bahnbrechende Erkenntnisse.

Bertram Weiß
Begegnung der besonderen Art. Im Film „Jurassic Park“ (1997) von Steven Spielberg erwecken Forscher Dinosaurier zum Leben – mit furchtbaren Folgen.
Begegnung der besonderen Art. Im Film „Jurassic Park“ (1997) von Steven Spielberg erwecken Forscher Dinosaurier zum Leben – mit...Foto: CINETEXT

Frau Schwille, Sie mögen den Film „Jurassic Park“, in dem Wissenschaftler Dinosaurier im Labor erschaffen. Warum?

Weil darin vorgeführt wird, dass der Mensch nicht alles voraussehen kann. Der Film bringt einen Traum auf den Punkt – den vom künstlich erschaffenen Leben. Aber er zeigt auch: Das Leben findet immer einen Weg, egal welche Barrieren der Mensch baut. Das bereitet uns viel Kopfzerbrechen. Denn einerseits ist das Lebendige wegen dieser kreativen Fähigkeit so interessant, andererseits kann diese gefährlich sein.

Das Lebendige an sich bildet den Kern Ihrer Arbeit. Dabei hat Ihr Weg in die Wissenschaft in der Physik und in der Philosophie begonnen.

Das Lebendige hat mich schon immer mehr fasziniert als alles andere. Trotzdem habe ich nicht Biologie studiert. Denn in dieser Disziplin wurde mir zu wenig gerechnet; und das tue ich einfach sehr gerne. Das hilft mir jetzt. Um zu verstehen, wie Zellen Werkstoffe produzieren, Energie erzeugen oder Informationen speichern, müssen wir die Prozesse in Zahlen fassen, sie mathematisieren.

Und dann ahmen sie die Prozesse im Labor nach?

Die Natur ist beeindruckend, aber kein Ingenieur. Manche Abläufe sind irrsinnig kompliziert. Wenn wir verstehen, wie sie funktionieren, können wir sie verschlanken. Mich interessiert, wie Leben sich vervielfältigt. Wenn wir begreifen, wie sich Zellen teilen, wie aus eins auf einmal zwei wird oder vier oder acht, dann können wir den Mechanismus nutzen.

Wie gehen Sie dabei vor?

Wir versuchen, die Abläufe des Lebens, etwa in einer Zelle, in verschiedene Funktionen zu zerlegen und diese dann selbst nachzustellen. Dabei überlege ich mir genau, was klappen könnte. Bloß alle Möglichkeiten durchzuprobieren und zu hoffen, dass eine funktioniert, das würde mich nicht befriedigen. Wir entwickeln gewissermaßen Schaltpläne, die wie Anleitungen für elektronische Bausätze aussehen. Dann setzen wir Moleküle nach diesen Plänen zu winzigen Biofabriken zusammen, die können, was manche Zellelemente können. Aber eben so, dass wir es durchschauen. Wir tasten uns also vom Einfachen zum Komplizierten vor.

Und was wollen Sie damit erreichen?

Visionen von einer neuen Schöpfung interessieren mich nicht. Die große ungeklärte Frage ist doch: Wie entsteht aus toter Materie, dem Anorganischen, das Lebendige? Solange das nicht geklärt ist, können wir immer noch einen göttlichen Funken vermuten. Das darf man natürlich, aber ich glaube nicht daran. Ich bin überzeugt, dass das Lebendige auch vom Menschen verstanden werden kann.

Ist es nicht übermütig, vielleicht sogar gefährlich zu glauben, der Mensch könne verbessern, was die Natur in Jahrmilliarden hervorgebracht hat?

Nein, zumindest ist das, was ich tue, noch sehr weit von dem entfernt, was Skeptiker ängstigt. Das Problem für mich ist: Unter den Begriff „Synthetische Biologie“ fallen heute einfach sehr viele verschiedene Forschungsinteressen. Wenn ich meine Arbeit als Biophysik bezeichne, erregt sie plötzlich kaum noch Widerspruch. Manchmal macht der Name mehr Angst als die Arbeit.

Nicht alle wirken so zurückhaltend wie Sie. Der Genomforscher Craig Venter hat 2010 verkündet, ein gänzlich neues Erbgut zusammengesetzt und damit ein Bakterium zum Leben erweckt zu haben. Er träumt von einer neuen Schöpfung.

Craig Venter hat spannende Ideen, aber er macht ein bisschen zu viel Wind darum. So schürt er Ängste, die keine Grundlage haben. Allerdings bin ich wie er der Meinung, dass wir Leben nachstellen können. Aber bisher habe ich nicht das Gefühl, dass meine Forschung das Leben der Menschen konkret verändern oder gar verbessern wird. Bestenfalls werden sie ein wenig glücklicher, weil sie besser verstehen, was sie umgibt.

Die biotechnologische Forschung beeinflusst doch das Leben der Menschen schon jetzt unmittelbar, etwa in der Produktion von Nahrungsmitteln oder Medikamenten.

Natürlich gelingen Fortschritte, die viel bewirken. Nur ist das leider selten. Aber wer weiß: Die Menschen haben sich von Vögeln zu Maschinen inspirieren lassen, mit denen sich Hunderte über den Atlantik tragen lassen. Vögel können das nicht. Genauso können auch die molekularen Mechanismen Quelle der Inspiration sein für etwas gänzlich Neues.

Was treibt Sie an, wenn nicht Visionen?

Neugier. Ich will nicht die Menschheit retten, dafür ist mein Beitrag einfach zu klein. Mich treibt wirklich Neugier.

Das Gespräch führte Bertram Weiß. Petra Schwille diskutiert am heutigen Mittwochabend um 19 Uhr mit dem Philosophen Mathias Gutmann (Karlsruher Institut für Technologie) im Leibniz-Saal der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften, Markgrafenstraße 37/38, 10117 Berlin-Mitte. Thema: „Die Zukunft des Lebens – Synthetische Biologie“. Eintritt frei.

PETRA SCHWILLE (45) ist Physikerin und Direktorin am MaxPlanck-Institut für Biochemie in Martinsried. 2010 bekam sie den Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

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