Wir formen unsere Welt

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Ab 1. August 2013 führt die neue Ausstellung „Projekt Genesis“ in das Themengebiet der synthetischen Biologie ein. Matthew Gardiner hat die künstlerischen Werke zusammengestellt. Klicken Sie hier, um das Interview im Original auf Englisch zu lesen.


Die Kreaturen von Patricia Piccinini werfen viele Fragen auf. (Foto: Patricia Piccinini)

Herr Gardiner, während wir dieses Interview führen, sammeln Sie die künstlerischen Arbeiten für die nächste Ausstellung im Ars Electronica Center mit dem Titel „Projekt Genesis“, die sich mit synthetischer Biologie auseinandersetzt. Warum ist dieses Thema heute so wichtig für uns?

Wenn wir das Thema aus rein wissenschaftlicher Sicht betrachten, können wir sagen, dass sich seit Robert Hooke, der das Mikroskop verwendet hat, um der Zelle auf die Spur zu kommen, die Wissenschaft der Biologie neben neuen Technologien kontinuierlich weiterentwickelt hat. Die Entdeckung der Doppelhelix und der Struktur der DNA und all die anderen Meilensteine des wissenschaftlichen Fortschritts führten zu einem Verständnis, mit dem wir in der Lage sind, genetische Informationen aus dem einen Organismus auszuschneiden und in den anderen einfügen zu können. Frühe genetische Experimente führten zu Experimenten von modernen Biologen wie Craig Venter: Er nahm ein synthetisches Genom, fügte es in eine Zelle ein, ersetzte damit das alte Genom, das sich in der Zelle befand, und es begann sich zu reproduzieren. Dann untersuchte man die neu entstandenen Zellen und entdeckte, dass das synthetische Genom das organische komplett ersetzt hatte. Um die Computer-Metapher zu verwenden – diese ist sehr beliebt in diesen Studien: Wir nahmen die Hardware der Zelle und veränderten die Software. Für einen Biologen ist das sehr unscharf, denn diese Vorstellung der synthetischen Biologie als Engineering-Ansatz bei der Natur, den viele Menschen ziemlich erschreckend finden, ist eigentlich zu simpel. Engineering setzt voraus, dass man über alles Bescheid weiß, was passieren kann – so wie Sie sicher gerne wissen möchten, ob ein Gebäude auch einem Erdbeben standhalten kann. Aber wie kann ein Biologe, der sich mit diesem Thema beschäftigt, wissen, welche Auswirkungen diese sehr lange Sequenz auf den Organismus oder gar auf die gesamte Lebenswelt haben kann? Das Wort „Engineering“ wurde irgendwie herausgeschnitten, weil viele Menschen davor sehr besorgt waren – von Gentechnologie (engl. „Genetic Engineering“), wenn Sie sich erinnern, wurde in den vergangenen Jahrzehnten immer gesprochen. Synthetische Biologie ist teilweise ein Versuch der Wissenschaft, dieses ganze Feld neu zu benennen und es von dem Misserfolg bei der öffentlichen Kommunikation von Gentechnologie zu trennen.

Können Sie uns ein Beispiel geben, welche Möglichkeiten sich uns mit synthetischer Biologie eröffnen?

Ein Redner beim Ars Electronica Festival im vergangenen Jahr war Professor George Church von der Harvard Medical School. Er gab uns einen Überblick über die Möglichkeiten, die wir in diesem Bereich haben – von unglaublichen Themen wie dem Rückgängigmachen des Aussterbens verschwundener Arten und ihr Zurückholen in unsere Welt. Dabei werden verschiedene Teile, zum Beispiel aus den Haaren und Knochen mehrerer Mammuts, zu einem neuen Genom zusammengesetzt, das dann wieder wachsen kann. Es ist eine durchaus verrückte Idee, den Bauplan eines Mammuts nur durch das Sammeln aller heute verfügbaren Informationen zusammenzustellen, und das neue Lebewesen dann von einem Elefanten gebären zu lassen. Und wenn Sie einen Neandertaler zurückbringen möchten, müssten Sie nicht viel anderes tun: All die vorhandenen Informationen aus archäologischen Fundstücken sammeln und eine menschliche Frau finden, die dieses Kind auf die Welt bringt. Ein interessanter Punkt an dem Ganzen ist, dass wir bis jetzt zwar noch nicht die Hardware herstellen können – wie Zellen oder Teile, die die DNA benötigt, um zu funktionieren – aber die Forschung ist in dieser Richtung sehr aktiv. Momentan können wir aber Stücke von codierter DNA wie Legosteine verwenden und Teile mit bekannten Funktionen bauen. Die Idee der „Bio-Bricks“ folgt dieser Vorstellung in der synthetischen Biologie: Man könnte sie benutzen, um den eigenen Organismus zu formen – mit den Eigenschaften, die man gerne hätte. In einigen Fällen hat dies bereits funktioniert: So wurde das Blau aus einer Blume genommen, und in eine Nelke eingebaut, um eine blaue Variation davon wachsen zu lassen.

Sie beziehen sich auf Shiho Fukuhara und Georg Tremmel, die eine Anerkennung im Bereich „Hybrid Art“ des Prix Ars Electronica 2009 bekommen haben…

Sie modifizierten die blauen Nelken genetisch und wurden dabei mit der Frage konfrontiert: Haben sie nun Urheberrechtsgesetze verletzt als sie eine Schnittblume genommen haben, sie wieder wachsen ließen und zurück in die Natur setzten? Ist es falsch, dies zu tun? Ihr neues Projekt „White out“ versucht, das „blaue“ Gen der Blume zu entfernen, um sie in eine weiße Blume zurückzuverwandeln, und daraus einen Bausatz für andere Menschen zu entwickeln, die das auch probieren möchten. Wieder trat eine Menge an Fragen aus diesem komplexen Thema zutage, wie: Was ist diese veränderte und zurückverwandelte Pflanze jetzt? Wer kann Arten besitzen? Das Projekt führte zu vielen wichtigen Fragen.


Johanna Schmeer konstruierte eine spiralenförmige Falle für genetisch veränderte Mäuse, die nur im Kreis laufen können (Foto: Christian Schmeer)

Synthetische Biologie eine schlechte Sache?

Nein, es gibt auch positive Dinge in diesem Bereich, wenn wir an Lösungen für unsere gegenwärtigen Probleme denken. Aber wir werden mit neuen Situationen konfrontiert: So schüttet zum Beispiel ein unabhängiger Wissenschaftler eine Menge an Chemikalien in das Meer, um den Effekt zu sehen, weil er denkt, dass dies die Lösung für unsere Probleme ist. Es ist die eine Sache, dass Menschen an den technologischen Fortschritt glauben; sie glauben, dass unser nächster technologischer Schritt die bisherigen Probleme, die wir selbst mit unserer vergangenen Technologie verursacht haben, wieder löst. Hier kommt dieser kontinuierliche Reparaturvorgang zum Vorschein, der gerade läuft. Dann gibt es aber auch Menschen, die sagen, dass wir Bio-Lebensmittel verwenden, weniger verbrauchen und weitere Umweltdiskussionen fortführen sollen. Es gibt zwei Seiten: Menschen, die Probleme mit Technologie lösen wollen, und Menschen, die die Probleme durch unser Verhalten beseitigen wollen. Die synthetische Biologie scheint den technologisch-progressiven Weg einzuschlagen.

Wie wirkt sich synthetische Biologie auf uns aus?

Betrachten wir zum Beispiel die Rolle von Krankenversicherungen. Die Fortschritte in der Entwicklung von Technologien zur genetischen Sequenzierung, nicht unbedingt die synthetische Biologie, aber ein Teil der notwendigen Hilfsmittel, haben die Preise sinken lassen. Das Sequenzieren eines Menschen kostete noch vor einigen Jahren Millionen und dauerte viele Monate. Jetzt kostet es nur ein paar Tausend Euro und dies ist in einer Woche fertig. Sie können sich vorstellen, wie schnell in Zukunft Ihr Genom entschlüsselt werden kann und Versicherungsunternehmen anhand von statistischen medizinischen Studien wissen, dass Sie eine 25%ige Wahrscheinlichkeit auf eine bestimmte Krebskrankheit haben, wenn Sie dieses Gen in sich tragen. Diese Daten werden dann verwendet, um mehr oder weniger Geld für Ihre Krankenversicherung zu verlangen. Und das ist eine durchaus wahrscheinliche Möglichkeit. Derzeit gibt es keine Gesetze, die die Verwendung der DNA eines einzelnen Menschen schützt. Wir besitzen unsere eigene DNA nicht. Wir können sie verwenden und reproduzieren, wie wir wollen, aber wir haben keinen Einfluss darauf, wer sich um die Nutzung unserer Daten kümmern darf. Blicken wir auf das „Personal Genome Project“, das mehrere Millionen Euro kostete, um die ersten zehn Menschen zu sequenzieren und die gesamte Informationen aus der DNA als offenes Projekt online stellte. Da ging es um das Betrachten, Sequenzieren und Veröffentlichen von vollständigen Genomen von Menschen – mit dem Ziel, dass wir mit diesem Wissen etwas über Personen und Krankheiten erfahren, um zum Beispiel AIDS, Krebs und so weiter heilen zu können. Es besteht die Möglichkeit, dass unser genetisches Schicksal nicht in Stein gemeißelt ist. Wir könnten ein Software-Upgrade erhalten, das uns mit Immunität gegen Viren ausstattet. Das Wesentlichste des „Personal Genome Project“ aber ist, dass es die Aufmerksamkeit auf Diskriminierungen von Versicherungen und Arbeitgebern in der Zukunft lenkt. Stellen Sie sich vor, Sie bekommen eine Arbeit und andere könnten auf Ihre genetischen Daten zugreifen. Man würde sagen, gut, eigentlich sind Sie nicht gut genug für den Job, Sie haben eine unterdurchschnittliche Intelligenz oder Sie können diese oder jene Aufgabe nicht erfüllen. Es sind all diese Aspekte, die sich mit dem, wer wir als Menschen sind, beschäftigen und wie wir Technologie nutzen, um uns in unserem unaufhaltsamen Wettlauf nach irgendwo nach vorne zu bringen.


Sonja Bäumel macht die Bakterien auf unserem Körper sichtbar. (Foto: Sonja Bäumel)

Wie gehen KünstlerInnen mit diesem Thema um?

Wir haben KünstlerInnen eingeladen, ihre Arbeiten über eine offene Ausschreibung vorzuschlagen, als Teil des EU-Projektes Studiolab www.studiolabproject.eu, das sich das Ziel gesetzt hat, Kunst und Wissenschaft miteinander zu verbinden, um neue Entdeckungen voranzutreiben, neue Perspektiven und neue kreative Arbeitsweisen zu ermöglichen. Wir haben eine Reihe an Arbeiten ausgewählt, die sich dem Thema kritisch nähern, einige herausfordernde und andere, die mit neuartigen Methoden die Zusammenarbeit mit den WissenschaftlerInnen im Auge haben. Die Ausstellung zeigt viele verschiedene künstlerische Perspektiven, sehr kritische Sichtweisen, aber wir werden auch etwas sehen, das wir zuvor noch nie gesehen haben. Zum Beispiel beschäftigt sich die Künstlerin Sonja Bäumel (AT/NL) gerade mit Bakterien, die mit uns leben. Jeder menschliche Körper beherbergt etwa zwei Kilogramm an Bakterien. Eine enorme Menge an genetischer Information lebt also in unseren Körpern und jedes hat sein eigenes unabhängiges Genom. Wir leben nicht nur mit unserer eigenen DNA sondern auch mit der DNA der Bakterien. Es gibt eine besondere Kommunikationsart bei Bakterien, das so genannte „Quorum Sensing“. Frau Bäumel arbeitet gemeinsam mit Dr. Manuel Selg, ein Biologe an der Fachhochschule Wels und Berater für das BioLab im Ars Electronica Center. Sie legten den Schwerpunkt auf dieses „Quorum Sensing“, wo Bakterienzellen kleine Teile an chemischer Information zueinander senden und dadurch kommunizieren. Es ist ein relativ neues Thema in der Wissenschaft und Biologie, und sie versuchen sich diese Eigenheit zunutze zu machen und erzeugen Bakterien, die zu leuchten beginnen, wenn diese Kommunikation stattfindet. Bäumel hat bereits Ganzkörperabdrücke gemacht, wo sie sich in eine Art Gelee legte und die Bakterien ihres Körpers zu wachsen begannen. Die Bakterien wurden dann auf ein Medium übertragen, auf dem sie bei warmer und feuchter Umgebung ungestört gedeihen konnten. Den ersten Versuchen folgte ein Projekt, wo sie die Bakterien der Hände verschiedener Menschen mit unterschiedlichen Hintergründen und Arbeitsumgebungen visualisierte. Sie möchte wissen, wie die Bakterien von Menschen verschiedenster Herkunft aussehen, nicht ihren genetischen Unterschied erkennen sondern ihren bakteriellen Unterschied. Wo leben sie, wie leben sie, was haben sie gerade gemacht, sind sie gerade gelaufen, hatten sie gerade Sex, haben sie etwas anderes getan, arbeiten sie in einer Fabrik oder mit Tieren? Für dieses ganz besonders interessante Projekt konstruierte sie einen neuen leuchtenden Organismus nur für dieses Kunstwerk. Hier nehmen wir eine andere Perspektive ein: Wie nutzen KünstlerInnen die aktuellen technologischen Errungenschaften, um die Natur zu untersuchen und zu verstehen – es ist eine Dualität von Wissenschaft und Kunst.


Wissenschaftliche Geräte müssen nicht teuer sein. Hier eine Gen-Kanone von Rüdiger Trojok (Bild: Martin Malthe Borch)

Was ist das Ziel der Ausstellung?

Ich kann Ihnen einen kurzen Überblick geben, was derzeit in diesem Projekt geschieht. Wir arbeiten zwar noch daran, aber einige der Themen werden sein: die Veränderung von DNA, die DNA als Medium, Hybridität, Gesetz und Ethik, einige davon sind sehr schwere, ernste Themen. Wir denken, dass die breite Öffentlichkeit ein Verständnis von dem haben muss, was das für sie bedeuten könnte. Oft sagen Menschen, „Oh, das ist mir zu schwer, das verstehe ich nicht“, wir versuchen es auf einen verständlichen Punkt zu bringen – eine Weise, wie wir das tun können, ist mit Kunstwerken und Designstudien, die ganz klar die Möglichkeiten von synthetischer Biologie aufzeigen als es wissenschaftliche Publikationen tun können, die sagen, „wir können das Genom ABC mit dem Genom XYZ austauschen“, und niemand versteht, was das bedeutet. KünstlerInnen neigen dazu, über die unmittelbare Forschung hinauszudenken und sie blicken auf das Thema auch nicht mit der Absicht, wo sie ihre nächste Forschungsförderung bekommen. Sie sind dazu bereit, Themen aufzubringen, die herausfordernder sind. Dies ist auch positiv für die Wissenschaften, weil sie damit auch auf wichtige soziale Fragen aufmerksam werden. Was passiert, wenn die Technologie in die falschen Hände gelangt? Niemand will der nächste Oppenheimer sein. Wie könnte sie für uns und gegen uns verwendet werden? Es gibt nicht so viele neue Probleme im Bereich der Gentechnologie, die Dinge wurden einfach nur billiger. Es kostet nur ein paar Tausend Euros, ein menschliches Genom zu entschlüsseln, zehn Jahre vorher kostete dies Millionen. Und wenn es immer billiger wird, rücken uns einige der Dinge, vor denen wir uns vor zehn Jahren fürchteten, nun immer näher und näher. Wir brauchen Menschen, die sich zusammenschließen und sich für die genetische Privatsphäre einsetzen. Ein anderer Aspekt ist, den Eigenbau-Aspekt von heute zu zeigen, wo WissenschaftlerInnen normale Technologie verwenden, um sehr einfache Versionen zum Beispiel einer Gen-Kanone zu konstruieren, die nun 50 statt 15.000 Euro kostet. Eine der Strategien dieser „Do-It-Yourself-Menschen“ ist, dass sie eine Hacker-Mentalität besitzen, nicht in illegaler Weise aber in ihrer Art als Tüftler, Probleme zu lösen. Sie finden Technologien und bauen sie mit Ressourcen nach, die sie zur Verfügung haben. Sie kreieren Open-Source-Toolkits und Software-Plattformen, um die benötigten Werkzeuge zu günstigeren Preisen als die hochwertigen Laborgeräte zu bauen. Außerdem teilen sie diese Entwürfe mit anderen Enthusiasten in der Community. Biosicherheit ist zwar sehr restriktiv in wissenschaftlichen Labors, weil sie den Anforderungen des Gesetzes folgen müssen, aber in kleineren Garagen können Dinge riskanter sein. Die Gruppen in Europa setzen sich stark für Ethik und Sicherheit in ihren Communitys ein, und verfolgen gleichzeitig eine ehrgeizige und neue Wissenschaft. Sie sind wie die frühen Computer-„Bastler“, die seit den 1970er Jahren tätig waren, lernen von Grund auf, unterrichten sich selbst und machen Dinge, wo sie glauben, dass sie lohnenswert sind.

Warum haben Sie den englischen Titel „Yours Synthetically” gewählt?

„Yours sincerely” (= zu Deutsch „Mit freundlichen Grüßen“) ist eine typische Art und Weise, einen Brief in englischer Sprache zu beenden. „Yours Synthetically“ zeigt, dass wir in einer Zeit des Lesens und Schreibens von DNA sind. Zuvor war es sehr teuer und wir benötigten spezielle Forschungseinrichtungen, jetzt sind wir in der Zeit, wo fast jeder mit dem Schreiben und Arbeiten am eigenen Genom-Projekt beginnen kann. Der Titel hebt eine neue Art der Kommunikation mit der Natur hervor. Wir machen eine Änderung, die Natur gibt uns die Nachricht zurück, wir lesen sie und schreiben ihr dann wieder. Ich hoffe, dass sich unsere Bemühungen um das Beste für unsere Spezies und unseren Planeten als Ganzes drehen. „Yours Synthetically“ erinnert uns auch daran, dass, was auch immer die Ergebnisse der synthetischen Biologie sind, sie werden unsere sein. Wir alle sind in dieser Beziehung miteinander verbunden. Wir sollten uns um dieses Thema kümmern. Es ist eine Technologie, die eine äußerst verantwortungsvolle und reife Mentalität erfordert. Die Öffentlichkeit sollte dieses Thema verstehen, nicht in einer alarmierenden Art und Weise, aber mit einer umfassenden Perspektive, um darüber offen diskutieren zu können.

Matthew Gardiner (AU) ist Mitarbeiter im Ars Electronica Futurelab und beschäftigt sich dort vor allem mit dem Forschungsschwerpunkt der „Functional Aesthetics“, der sich den Themengebieten Ästhetik, Material und Kinetik zuwendet.

Die Ausstellung „Projekt Genesis – Synthetische Biologie” wird am 1. August 2013 um 18:30 im Ars Electronica Center eröffnet. Weitere Informationen dazu auf aec.at/center.

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