Gentechnik 14.04.2000, 17:25 Uhr

Jetzt geht die Genforschung erst richtig los

Der US-Biologe Craig Venter hat nach eigenen Angaben als Erster das menschliche Genom entschlüsselt. Doch über die Funktion einzelner Gene ist noch wenig bekannt. Unter Wissenschaftlern entbrennt ein Streit um die Patentierbarkeit der vorhandenen Informationen.

Craig Venter hat es geschafft. Vergangene Woche erklärte sich der Genforscher aus Maryland selbst zum Sieger im Wettrennen um die Entschlüsselung des menschlichen Erbguts. 99 % der DNA-Buchstaben des Menschen will er bereits dechiffriert haben. Damit könne er den vollständigen Bauplan des Lebens enthüllen – jenen genetischen Befehlssatz, der unseren Organismus und unsere Eigenschaften zum großen Teil bestimmt. Die Entzifferung gilt als Meilenstein in der Geschichte der Wissenschaft. In den USA wird Venters Leistung nun auf eine Stufe gestellt mit der Mondlandung und der Erfindung der Atombombe.
Bei genauerem Hinsehen allerdings zeigt sich, dass Venter das Genom noch gar nicht vollständig entschlüsselt hat. Frühestens in drei bis sechs Wochen wird die komplette Analyse abgeschlossen sein. Doch der geschäftstüchtige Molekularbiologe hatte einen guten Grund, schon jetzt mit seinen Forschungsergebnissen vor die Presse zu gehen. Venter sah sich von der Konkurrenz enorm unter Druck gesetzt. Kaum hatten nämlich Wissenschaftler des internationalen und mit öffentlichen Mitteln finanzierten Humangenomprojekts (HUGO) angekündigt, im Juni diesen Jahres eine Rohfassung des menschlichen Genoms liefern zu können, platzte Venter mit seiner Erfolgsmeldung heraus. Ein gelungener PR-Coup: Der Aktienwert seiner Firma Celera Genomics stieg um über 50 %, und Venter wird in die Geschichte eingehen als der Entdecker des menschlichen Erbguts.
Das verdankt er seiner revolutionären Analyse-Methode und geballter Technik. In Venters Firma stehen 300 hochmoderne, teure Sequenziermaschinen, mit denen er das Erbgut analysiert. Während die Konkurrenz jedes der 23 Chromosomenpaare einzeln untersucht, jagt Venter das gesamte Genom durch seine Maschinen, zerhackt in mehrere hundert kleine Stücke. Es besteht aus etwa 3 Mrd. aneinander gereihter Basenpaare. Venters Sequenziermaschinen spucken täglich 140 Mio. Buchstaben aus – unsortierte Puzzleteile. Zu welchem Chromosom diese Buchstaben gehören, und wo genau sie liegen, wird anschließend im Rechner ermittelt. Venter besitzt den größten zivilen Computer der Welt. Er verfügt über so viel Rechenleistung wie sonst nur noch das Pentagon. Allein die Stromrechnung soll monatlich bei 80 000 Dollar liegen.
Kritiker werfen Venter vor, zum Teil mit unfairen Mitteln zum Erfolg gelangt zu sein. Denn die staatlich geförderten HUGO-Wissenschaftler veröffentlichen ihre Ergebnisse täglich im Internet, und die kann Venter ohne weiteres abkupfern. Andererseits hält er seine eigenen Daten unter Verschluss. Dies wiederum macht es Experten auch so schwer, den Wert von Venters Daten zu bestimmen. Manche bezweifeln, dass sein Super-Computer in der Lage ist, das Buchstabenpuzzle des Genoms richtig wieder zusammenzusetzen. Etwa die Hälfte des Textes besteht aus monotonen Wiederholungen oder sich ähnelnden Buchstabenketten, die zu Verwechslungen führen könnten.
„Jeder 100. Buchstabe dürfte da verkehrt sein“, schätzt Rudi Balling vom Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit (GSF) in Neuherberg. „Wir hingegen haben uns eine Genauigkeit von einem Fehler auf 10 000 Buchstaben vorgenommen.“ Das sei nötig, um die Veranlagung für bestimmte Krankheiten feststellen zu können. Die hoch automatisierte Entschlüsselung der 3 Mrd. Basenpaare hält auch der Bioinformatiker Jens Reich für eine enorme Fehlerquelle. Wenn jede 100. Base statistisch gesehen verkehrt gelesen wird, dann müsste man den Fehler korrekterweise durch mühsames Nachsequenzieren suchen. Aber auch dagegen scheint der „Herr der Gene“, wie Venter bereits genannt wird, gewappnet zu sein: Um solche Fehler auszuschließen, will Celera nun das Genom von fünf weiteren Menschen sequenzieren.
Venter äußerte sich bislang nicht über Qualitätsparameter zu Länge oder Vollständigkeit der Gensequenzen, kritisiert Prof. Andre Rosenthal, der Leiter des Deutschen Humangenomprojekts (DHGP). Zu den Skeptikern gehört auch Helmut Blöcker, Experte bei der Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (GBF) in Braunschweig und beteiligt am internationalen Humangenomprojekt: „Venters Ergebnisse sind noch wie eine Bibliothek, in der viele Bücher in fremder Sprache stehen, deren Seiten geschwärzt oder vertauscht sind.“
In einem sind sich jedoch alle Wissenschaftler einig: Die Entschlüsselung der Buchstabenreihenfolge auf dem Genom ist erst der Anfang. Noch weiß niemand, was der Text bedeutet. „Das Humangenomprojekt fängt damit eigentlich erst richtig an“, urteilt Balling. Denn mit der bloßen Entschlüsselung der Sequenzen ist es noch längst nicht getan, jetzt müsse man Lage und Funktion der Gene auf der DNA-Kette erforschen.
Venter holt sich dafür externe Experten ins Haus. Er rechnet damit, dass diese Arbeit bis Ende des Jahres beendet sein wird. Anschließend will er die Genom-Sequenzen anderen Wissenschaftlern zur Verfügung stellen – allerdings nicht umsonst: Universitäten müssen zwischen 5000 und 15 000 Dollar für die Nutzung seiner Datenbank zahlen, von Pharmafirmen verlangt er bis zu 50 Mio. Dollar pro Jahr.
Inzwischen ist ein heftiger Streit um die Patentierbarkeit von Genen entbrannt. Venter und die Forscher von HUGO sind sich weitgehend einig, dass man Patente nur für jene Gene erteilen sollte, deren Funktion und ökonomischer Nutzen erforscht ist (s. Kasten). Die Forscher von HUGO stehen nun unter dem enormen Druck, die gesamte Menschheit vor einer Art Erbgut-Monopoly zu bewahren, betont Prof. Ernst Ludwig Winnacker, Präsident der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Spätestens im Juni dieses Jahres wollen die HUGO-Forscher den ersten Arbeitsentwurf von der „Blaupause des Menschen“ vorlegen. Nur so wäre zu verhindern, dass Venter seine Gensequenzen patentieren lassen könnte. Auch Bundesforschungsministerin Edelgard Bulmahn reagierte prompt auf die Erfolgsmeldung Venters: Sie sprach sich für ein „Recht am eigenen Erbgut“ aus. Es dürften keine Patente auf menschliche Gene vergeben werden. Deshalb will sie sich in der Bundesregierung für ein weltweites Verbot von Gen-Patenten einsetzen.
Unbeeindruckt von aller Kritik will Venter als nächstes mit Genen von Mäusen experimentieren, um so Funktion und Bedeutung einzelner menschlichen Gene zu entschlüsseln. Selbst er stellt sich dabei auf eine lange Forschungszeit ein: Er rechnet damit, dass die Auswertung des menschlichen Erbguts den Rest des Jahrhunderts in Anspruch nehmen wird. S. WÄTJEN/B. URMONEIT
Craig Venter hat gut lachen: Sein Forschungserfolg brachte ihm den Spitznamen „Der Herr der Gene“ ein.
Das Wichtigste kommt erst noch: Jetzt, wo die meisten der Basenpaare des menschlichen Genoms entziffert sind, folgt die mühsame Suche nach der Funktion der einzelnen Gene.

Zankapfel Gen-Patente

Das amerikanische Patenamt erteilte bisher recht bereitwillig Patente selbst für Gen-Fragmente. Weltweit wurde bereits etwa ein Siebtel der rund 140 000 menschlichen Gene patentiert. Nach heftiger Kritik, auch von Seiten der strengeren europäischen Ämter, will man jetzt auch in den USA bei der Vergabe von Gen-Patenten behutsamer vorgehen. Noch aber pfeifen US-Firmen wie Incyte Pharmaceuticals oder Human Genome Sciences darauf. Völlig unverblümt laden sie sich HUGO-Daten aus dem Internet herunter und beantragen Patente für alles, was sie dort finden können.

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