Genproduktion nach Wunsch

Die Natur hat in vier Milliarden Jahren unzählige verschiedene Gene hervorgebracht. Diese Einheiten der biologischen Vererbung stecken voller interessanter Botschaften. Forscher haben nun begonnen solche Gene nicht nur zu lesen, sondern auch zu schreiben. Man kann sogar Gene nach Maß anfertigen lassen und bestellen - am besten beim Weltmarktführer in der Genproduktion: GENEART (= Genkunst), einem mittelständischen Unternehmen aus Bayern.

"Bei uns können Sie die Gene kaufen, die Sie in der Natur nicht finden", erklärt der Geschäftsführer der Firma, Ralf Wagner, das Unternehmenskonzept. Vor über zehn Jahren machte er als Aids-Forscher an der Regensburger Universität die Erfahrung, dass das Zusammenbauen einer künstlichen Erbinformation im Labor eine knifflige Angelegenheit ist. Gerne hätte er das Gen, das er für seine Forschung brauchte, einfach irgendwo bestellt. Aber niemand war in der Lage, schnell, gut und günstig das zu liefern, was er haben wollte. Und so musste Ralf Wagner gemeinsam mit einigen Regensburger Forscherkollegen selbst die nötigen Methoden zur Gensynthese entwickeln.

Klein, leicht, genau

Bald stellten die Regensburger fest, dass sie besser Gene bauen konnten als die Konkurrenz, und so entstand Ende der neunziger Jahre die Idee für eine Firmengründung. GENEART fing klein an und wurde von Jahr zu Jahr größer. Heute beschäftigt die Firma etwa 190 Mitarbeiter. Kernstück der Genproduktion ist eine kleine Halle im Gewerbepark von Regensburg. Hier entstehen vollautomatisch kleine Genschnipsel aus 40 bis 50 genetischen Informationseinheiten. Eine ganze Reihe von selbstständig arbeitenden Automaten, nicht größer als Bürokopierer, hängt die so genannten Basen des genetischen Codes Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C) genau in der vorgegebenen Reihenfolge hintereinander.

Nach dem Zusammenbau werden die Schnipsel zu größeren Einheiten vereinigt. Das geschieht im Zusammenwirken von Laboranten und Maschinen, die meist nachts aktiv sind und kleinste Flüssigkeitsmengen durch feine Schläuche hin und her pumpen. "Unser fertiges Produkt ist extrem leicht und passt in einen kleinen Briefumschlag", erklärt der Leiter der Produktion Firmenmitbegründer Markus Graf. Meist sind es einzelne Gene aus tausend bis viertausend Erbbausteinen, die an die Kunden ausgeliefert werden.

Vorher jedoch wird jeder einzelne Buchstabe der Erbinformation mehrfach überprüft. Denn ein einziger Fehler würde dazu führen, dass der Kunde bei seinen Experimenten falsche Ergebnisse erhält oder das Waschenzym, das mit Hilfe des Gens produziert werden soll, nicht die erhoffte Leistung bringt. Wichtig für GENEART war es, diese Genauigkeit beizubehalten und gleichzeitig die Produktionsmenge jährlich zu verdoppeln. "Das gelingt nur, indem wir immer mehr automatisieren. Immer kleiner, immer schneller, immer mehr Fließbandprozesse, die immer kleiner werden", erklärt Ralf Wagner das Geheimrezept der Firma. Heute produziert GENEART Gene mit insgesamt drei Millionen genetischen Buchstaben pro Monat. Das reicht für etwa tausend Gene oder das Erbgut eines kleinen Bakteriums.

Missbrauch theoretisch möglich

Gleichzeitig müssen die Genproduzenten darauf achten, was sie an ihren Fließbändern produzieren. So könnte es sein, dass ein Kunde die Erbinformation für ein gefährliches Virus in Auftrag gibt. Bereits 2003 wurde durch genetische Synthese in den USA ein Polio-Virus zusammengebaut. Auch die Erbinformation für den Erreger der Spanischen Grippe ist seit einigen Jahren bekannt.

"Jemand mit schlechten Absichten könnte dieses Grippevirus im Labor neu erschaffen", warnt Markus Schmidt von der Organisation für internationalen Dialog und Konfliktmanagement in Wien. Wie groß das Risiko ist, zeigte 2008 ein Experiment der Londoner Zeitung "The Guardian". Ein Journalist bestellte bei einer Firma für Gensynthese in Australien Teile des Pockenvirus und bekam sie tatsächlich per Post zugestellt.

Damit so etwas in Regensburg nicht passiert, ist man besonders auf der Hut. "Alle bestellten Erbinformationen werden bei GENEART überprüft", versichert Ralf Wagner: "Wenn zum Beispiel Pockenvirussequenzen bestellt werden, dann schrillen bei uns tatsächlich die Alarmglocken."

Autor: Michael Lange
Redaktion: Andreas Ziemons