Biohacking für Dummies

7. September 2016
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Jahrzehntelang konnten ausschließlich Forscher molekularbiologische Experimente durchführen. Jetzt gibt es für Laien kleine und bezahlbare DNA-Labore zur Vervielfältigung und Analyse von DNA. Sie stoßen auf reges Interesse. Doch es gibt auch Kritiker des „Biohackings“.

Frühe Computer füllten ganze Räume und waren nur für solvente Firmen erschwinglich. Heute bietet allein jedes Smartphone mehr Rechenleistung als die großen Maschinen von damals. Dieser Gedanke ging Philipp Boeing und Bethan Wolfenden nicht aus dem Kopf. Was wäre, wenn man molekularbiologische Technologien nicht nur schrumpfen, sondern für alle Interessierten erschwinglich machen würde? Gesagt, getan.

Fisch oder Fleisch – die DNA gibt Einblicke

Die beiden Entwickler schufen ein mobiles DNA-Labor namens Bento Lab. Diese handliche Maschine vereint alle Geräte für die Vervielfältigung und Analyse von DNA auf kleinstem Raum. Boeing und Wolfenden haben Bento Lab, wie sie selbst sagen, vor allem für Verbraucher entwickelt. So kann jeder Laie beispielsweise untersuchen, ob in der Lasagne Pferdefleisch enthalten ist oder ob ein Fischprodukt tatsächlich Lachs enthält.

Für die Konstruktion ihres Mini-Labors hatten die Männer reichlich Erfahrung beim „London Hackspace“ gesammelt. Jetzt brauchten sie nur noch Geld. Sie starteten eine Kampagne bei Kickstarter. Innerhalb von nur 36 Stunden machte die Community 50.000 Euro für Bento Lab locker. Schließlich waren 175.000 Euro auf dem Konto – ein mehr als ausreichendes Budget, um ihren Prototypen bis zur Serienreife zu bringen.

Bento Lab ist ein Multifunktionsgerät, das aus einer Zentrifuge besteht, um Nukleinsäuren nach der Fällung abzutrennen. Mit dem integrierten Thermocycler gelingt es per Polymerase-Kettenreaktion (PCR), Fragmente zu vervielfältigen. Über die Gelelektrophorese-Kammer lassen sich die Produkte trennen. Das Multifunktionsgerät kann aber noch mehr.

 

In Ländern mit schlechter Ausstattung haben Ärzte vielleicht schon bald die Möglichkeit, vor Ort nach bestimmten Genen zu fahnden. Egal, ob Ebola oder Gelbfieber – jeder Erreger hat molekularbiologische Muster, die sich für diagnostische Zwecke eignen. Dafür müssen sie lediglich 885 Euro für die Hardware und 190 Euro für Verbrauchmaterial investieren. Entwickler haben ebenfalls Grund zur Freude: Bis Ende 2016 ist geplant, alle Details unter Open-Source-Lizenzen zu veröffentlichen.

Scheren im Genom

Mit reiner Analytik wie bei Bento Lab geben sich Biohacker aber nicht zufrieden. Ihr Ziel ist vielmehr, Nukleinsäuren zu verändern. Ihnen kommt das von Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna beschriebene CRISPR/Cas9-System (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) nur gelegen. Es wird verwendet, um DNA an einer bestimmbaren Sequenz zu schneiden. Dadurch können Bereiche entfernt oder an einer anderen Stelle wieder eingefügt werden.

Längst ist CRISPR/Cas9 bei Biohackern angekommen, berichtet das Fachjournal „Nature“. Verschiedene Gruppen bieten Kurse an. Teure Geräte benötigen sie dafür nicht. Das Material ist über Portale leicht verfügbar. Und Josiah Zayner, San Francisco, räumte mehr als 70.000 US-Dollar beim Crowdfunding ab. Mit dem Budget entwickelte „The ODIN“ Kits für Laien. Zayners Video zeigt jedoch unfreiwillig, womit zu rechnen ist: Bakterienkulturen und Reagenzien lagern im heimischen Kühlschrank neben Lebensmitteln:

Johan Sosa, er ist Informatiker ohne molekularbiologische Ausbildung, arbeitet nur in öffentlichen Labors von Biohackern. Er interessiert sich für Arabidopsis thaliana. In einem anderen Projekt untersucht er, ob sich Casein in Hefen produzieren lässt – als Möglichkeit, langfristig veganen Käse in guter Qualität auf den Markt zu bringen. Gruppen aus Japan versuchen wiederum, gezüchtete Zierpflanzen in den Wildtyp zu transformieren. Kein Wunder, dass Andreas Stürmer, Biohacker aus Dublin, CRISPR/Cas9 als „faszinierendstes Werkzeug, das es je gab“, bewertet. Handelt es sich nur harmlose Experimente einer interessierten Community?

Im Auge des FBI

Medien kritisierten, Amateure würden „Gott am Küchentisch“ spielen. Ihre Sorge ist nicht von der Hand zu weisen: Bereits 2014 veröffentlichten Forscher eine Arbeit, in der sie zeigen, dass per CRISPR/Cas9 veränderte Viruspartikel bei Nagern Lungenkrebs auslösen. Eine einzige Inhalation reichte aus. US-amerikanische Ermittler des FBI beobachten das Treiben jetzt mit wachsamem Auge. Sie sehen eine gewisse Nähe zum Bioterrorismus. Konstrukte, die momentan nur in Mäusen wirken, lassen sich theoretisch so modifizieren, dass sie Karzinome beim Menschen auslösen. Die Angst vor hoch kontagiösen Erregern treibt amerikanische Organisationen ebenfalls um.

Solche Horrorzenarien hält Todd Kuiken vom Wilson Center, einem US Think Tank, für extrem unwahrscheinlich. Er beruft sich auf hehre Ziele der Community. Seit 2011 existiert – unabhängig von der Methode – ein Verhaltenskodex. Kuiken schreibt, Biohacker würden aber auch hinsichtlich ihrer Möglichkeiten überschätzt. Sein Kollege Dan Wright aus Los Angeles ergänzt: „Ein Gen aus Pflanzen zu entfernen ist bereits Herausforderung genug.“

43 Wertungen (4.23 ø)
Forschung, Medizin

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2 Kommentare:

Ärztin

Lobenswerte Entwicklung und schön, daß darüber berichtet wird, aber durchaus nicht revolutionär. Das Bento-Lab präsentiert sich als kompaktes Multifunktionsgerät zu überschaubarem Preise, und funktioniert sicher entsprechend gut für einige Zeit. Nicht gänzlich aus der Luft gegriffen scheint mir ein Vergleich zu Multifunktions-Fax-Telephon-Anrufbeantworter-Drucker-Scanner-Kopierer-Geräten für unter 200 Öre, bei denen, wenn nach Ablauf der Gewährleistungsfrist eine Komponente oder ein Plasteteil geradezu planmäßig defekt wird, man die übrigen Funktionen allenfalls noch begrenzt nutzen kann, und reparieren kann man es eh nicht. Dabei verheißt doch das oben stehende Bild schöne Illusionen manisch-visionärer Wissenschaftler – was natürlich übertrieben ist, denn Molekularbiologen arbeiten mit winzigen Mengen farbloser Flüssigkeiten; mal klappt alles, meist klappt nichts – so in etwa schrieb es Cornel Mülhardt vor schon mindestens zehn Jahren. Zumindest kann man schon seit gut zehn Jahren gebrauchte Thermozykler, Zentrifugen und andere Gerätschaften für vielleicht 100-300 Öre bei “ebay” erwerben. Wer das wollte, tat das sicher auch. Verglichen mit der ersten Heimcomputer-Euphorie, die viele ambitionierte Demos ablieferte und zu einzelnen Karrieren führte, blieben vegleichbare Phänomene in der Molekularbiologie bis dato aus, und daran dürfte auch das Bento-Lab nicht so viel ändern. Die Mehrzahl der Menschen hat anscheinend keine hinreichende Kombination aus Durchtriebenheit, Geduld, Intelligenz und problematischen Charakterzügen; wer doch, arbeitet wahrscheinlich ohnehin in diesem Metier.

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Joachim Bedynek
Joachim Bedynek

Gut gemachter September- (April-) -Scherz, Herr van den Heuvel !
Von der Gänserauke bis zur aufgezeigten “internatonalen Reputation” alles sehr verführerisch !
Trotzdem: Designer-Babys sind auf dem Vormarsch.

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