50 Jahre DNA
Im April 1953 gaben zwei Naturwissenschaftler in aller Bescheidenheit bekannt, dass sie den Code des Lebens geknackt hatten.
„Wir möchten eine Struktur für das Salz der Desoxyribonukleinsäure (DNS - Englisch: DNA - deoxyribose nucleic acid) vorschlagen. Diese Struktur hat neuartige Merkmale, die von erheblichem biologischem Interesse sind.“ Mit diesen untertriebenen, aber ahnungsvollen Worten, die am 25. April 1953 in Nature veröffentlicht wurden, begann eine beispiellose biologische Revolution.
Ihr folgten erstaunliche Erkenntnisse über das Leben selbst: der Weg vom molekularen Bauplan zur Schaffung eines ganzen Organismus; genetische Fehler, die die Grundlage vieler Krankheiten sind; die Veränderung von Arten durch Genverschmelzung oder „Rekombination“. Die Revolution der Landwirtschaft durch gentechnisch veränderte Nutzpflanzen und mit ihr die Verheißung einer noch größeren Nahrungsmittelproduktion war die Folge unserer neuen Fähigkeit, die „neuartigen Merkmale“ der DNA zu manipulieren. Noch erstaunlicher: Die Fortpflanzungstechnik schickt sich an, die Menschheit aus einer genetisch vorherbestimmten Zukunft zu entlassen.
Solange es Wissenschaft gibt, hat der Mensch versucht, die Ursache seiner Krankheiten zu finden. Die Entwicklung der modernen Molekularbiologie ist unsere Antwort auf das Dilemma des genetischen Schicksals. Nun, da wir recht gut verstehen, wie viel von dem, was wir als biologische Individuen sind, von unseren Genen bestimmt oder beeinflusst ist, ist es nur natürlich, dass wir nach Wegen suchen, um jene Gene, die chronische Krankheiten und einen frühen oder schmerzhaften Tod verursachen, zu bearbeiten, zu maskieren, zu ersetzen oder zu korrigieren.
Während die Menschheit zunehmend ihr molekulares Know-how anwendet, um diese Leiden zu lindern, müssen Fragen angeschnitten werden, die unter unsere biologische Oberfläche gehen: Werden wir in einem Leben, das durch Gentechnik länger und gesünder ist, mehr Zufriedenheit und mehr Sinn finden? Oder werden wir feststellen, dass menschliche Zufriedenheit keine Frage der Chemie ist - so komplex und doch formbar die Chemie der Gene auch sein mag
DIE LEITER DES LEBENS
Der kurze Artikel (nur 128 Zeilen) von James D. Watson und Francis H.C. Crick in Nature ist der Meilenstein für den Beginn der Moderne in der Biologie geworden. Mit Hilfe der Ergebnisse mehrerer anderer Forscher - insbesondere der Röntgenkristallographen Maurice Wilkins und Rosalind Franklin - leiteten Watson und Crick die Doppelhelix-Struktur (Doppelspirale) des DNA-Moleküls ab. Wie auf den Sprossen einer verdrehten Leiter findet sich dort der Code, der den chemischen Prozess des Lebens steuert. Gene bestehen aus verschiedenen Gruppen von Sprossen, den „Basensequenzen“ (vgl. Kastenartikel „Ein Grundriss der Molekulargenetik“).
Würde man die Molekülstränge in einer einzigen menschlichen Zelle aneinanderreihen, könnten sie die erstaunliche Länge von rund 1,80 Metern erreichen, doch unser gesamter DNA-Bestand ist tatsächlich in 23 winzige Chromosomenpaare zusammengepackt. Die genaue Position eines bestimmten Gens im Genom einer Zelle zu bestimmen, ist Sache der Molekulargenetiker. Sie untersuchen die Struktur und Vererbung von Genen. Von den geschätzten 30 000 Genen, die das menschliche Genom bilden, wurden über 4 000 Gene oder Genmutationen identifiziert, die mit menschlichen Krankheiten verbunden sind. Die Forscher, die am weltweiten Human Genome Project (HGP) mitarbeiten, finden in immer kürzeren Abständen neue Gene für diese Liste.
So sind wir in nur 50 Jahren von der Entdeckung der einfachen DNA-Leiter bis zu einem vollständigen Bild praktisch des gesamten „Geräteschuppens“ gelangt - wir kennen nun die inneren Mechanismen der Zelle, die DNA-Informationen umsetzen und einen vollständigen Organismus bilden.
Der Mensch steht heute kurz davor, dieses Wissen auf bemerkenswerte und beispiellose Weise nutzbar machen zu können. Die revolutionäre Fähigkeit, den Code des Lebens selbst manipulieren und verändern zu können - den Bauplan, der das physiologische Schicksal einer Bakterie, eines Käfers, einer Blaubeere oder eines Menschen festlegt -, ist das definierende Merkmal der Biologie im 21. Jahrhundert.
Wir sind in eine „schöne neue Welt“ eingetreten, in der bislang eingeschlossene Geheimnisse enthüllt sind.
Wir sind in eine „schöne neue Welt“ eingetreten, in der bislang eingeschlossene Geheimnisse enthüllt sind. Genetiker können heute nicht nur feststellen, ob ein Elternteil ein schädliches Gen in sich trägt; sie können sogar ermitteln, ob eine Eizelle, eine Samenzelle oder ein Embryo dieses Gen trägt. Dieses Wissen wird allerdings kein Selbstzweck bleiben: Wenn wir Krankheitsgene identifizieren können, liegt es nahe, dass wir uns verpflichtet fühlen, diese zu korrigieren. Watson, der im Jahr 1989 einer der Hauptinitiatoren des HGP war, schreibt insofern einleuchtend: „Gentests warnen vor einer drohenden Krankheit, heilen sie jedoch nicht. Und wer wollte schon genau wissen, dass er eine Krankheit bekommen wird, für die es keine Heilung gibt? Genetisch bedingte Behinderungen auszumerzen muss deshalb unser vordringliches Anliegen sein“ (A Passion for DNA, 2001).
Zweifellos ein löbliches Unterfangen, das gute Aussichten auf humanitären wie auch wirtschaftlichen Gewinn mit sich bringt. Gegen Krebs, Mukoviszidose, Parkinson und Alzheimer - um nur einige der wichtigsten Krankheiten zu nennen, von denen bekannt ist, dass sie mit unserer genetischen Ausstattung und ihren Wechselwirkungen mit der Umwelt verbunden sind - wartet praktisch die ganze Welt auf Hilfe. Die Wartezimmer der Gentherapeuten sind brechend voll. Neue Entdeckungen des HGP und die zu erwartenden Techniken, mit denen bald jedermann seine latenten genetischen Mängel erforschen und beheben können wird, werden die Menge der Wartenden noch weiter anwachsen lassen. Anhaltende Fortschritte könnten eine erhebliche Minderung des Leidens, der Kosten und der psychischen Belastung infolge von Erbkrankheiten bringen.
INTELLIGENTER NEUENTWURF? VERBESSERTE PLANUNG?
Doch Krankheiten des Menschen sind nur der Anfang genetischer Eingriffe. Beobachter wie der UCLA-Wissenschaftler Gregory Stock sehen noch größere Chancen für die Gentechnik in der Zukunft - Veränderungen, durch die wir die Zukunft der Spezies Mensch selbst unter unsere Kontrolle bringen könnten.
In seinem Buch mit dem treffenden Titel Redesigning Humans: Our Inevitable Genetic Future (Menschen neu geplant: Unsere unausweichliche genetische Zukunft) betont Stock, dass wir lernen, nicht nur unsere Gesundheit wiederherzustellen, sondern unsere Spezies aufzuwerten. Er glaubt, dass die Wissenschaft bereit ist, maximalen Gebrauch von ihren Fähigkeiten auf diesem Gebiet zu machen. „Die Mechanismen der Biologie und die Einflüsse von Erfahrung und Umwelt zu entziffern“, erklärt er, „wird uns mehr Kontrolle über unser Leben geben, weil es uns wirksamere Methoden bietet, die Anfälligkeiten zu mindern und das Potenzial zu vergrößern, das unsere Gene uns bringen.“
Stock zufolge sind eugenische Auslesetechniken, die Eltern die Möglichkeit geben, das genetische Erbe ihrer Kinder zu wählen, und sogar die Entwicklung eines synthetischen Chromosoms 47, das eine „neue Version Mensch“ mit Designermerkmalen ausstatten könnte, in naher Zukunft möglich. Vielen von uns kommt dies natürlich vor wie aus der Science-Fiction-Welt entnommen - seltsam absurde, verdrehte Vorstellungen, denen man in populären Filmen wie Gattaca oder dem neuesten Star Trek begegnen könnte. Doch hätte vor 50 Jahren jemand behauptet, man könne das Gen für Biolumineszenz von Quallen ernten und in eine Pflanze einbringen, um leuchtende Felder zu bekommen, hätte man ihn auch schallend ausgelacht. Und dies (sowie eine leuchtende Maus) ist die Wirklichkeit von heute. Alles, was man sich vorstellen kann, wird zunehmend möglich.
So nimmt es nicht wunder, dass der Reiz der Genmanipulation - einer Art „Erlösung durch die Wissenschaft“ - eine fast übernatürliche Verlockung ist. „Die DNA ist in populärkulturellen Funktionen in vielerlei Hinsicht wie eine weltliche Entsprechung der christlichen Seele“, schreiben die Professorinnen Dorothy Nelkin und M. Susan Lindee in The DNA Mystique: The Gene As a Cultural Icon. „Die DNA - die unsichtbare, ewige und fundamentale Grundlage der menschlichen Identität - hat viele der Kräfte angenommen, die man einst der unsterblichen Seele zusprach. Wie die Heilige Schrift einer Offenbarungsreligion erklärt die DNA unseren Platz in der Welt: unsere Geschichte, unsere sozialen Beziehungen, unser Verhalten, unsere Moral und unser Schicksal.“ Wir starren auf die Doppelhelix und sehen nicht nur Leben und die Geschichte des Lebens, sondern die verbesserte Zukunft des Lebens.
Wir starren auf die Doppelhelix und sehen nicht nur Leben und die Geschichte des Lebens, sondern die verbesserte Zukunft des Lebens.
Genabschnitt für Genabschnitt liefern Reparatur und Verbesserung des menschlichen Genoms die Daseinsberechtigung, die den Menschen in den Genlabors der ganzen Welt Kraft gibt. Auch wirtschaftliche Anreize spielen bei der Forschung und somit beim technischen Fortschritt eine große Rolle. Ebenso wie der Absatz von Neuwagen und die Entwicklung des neuesten Mikrochips beobachtet werden, sind auch die Erfolge und Misserfolge der Biotech-Industrie Gegenstand der täglichen Wirtschaftsnachrichten.
Mit der finanziellen Belohnung folgt auf eine Neuentdeckung oft die humanitäre Anerkennung, die unweigerlich persönlichen Ruhm bringt. Über den Forschungswettlauf um die Aufklärung der DNA-Struktur und die Chancen, die dann folgen würden, sagte der Nobelpreisträger Maurice Wilkins einmal zu dem Wissenschaftshistoriker Horace F. Judson: „Wissen Sie, DNA ist das Gold des Midas. Jeder, der es berührt, wird wahnsinnig“ (The Eighth Day of Creation: Makers of the Revolution in Biology, 1996). Wilkins teilte sich den Nobelpreis 1962 in Physiologie/Medizin mit Watson und Crick. Seine Anspielung bedeutet, dass der täuschend einfache Reiz der DNA ihre Fähigkeit ist, uns scheinbar jeden Wunsch zu erfüllen. ?Alles, was Midas berührte, wurde zu Gold.?
In Redesigning Humans schreibt Stock, die Macht unseres Wissens um die DNA sei so magnetisch, dass wir uns nicht abwenden könnten; der Geist ist aus der Flasche, und wir wollen unsere Wünsche erfüllt haben. Die Verlockung ist unwiderstehlich geworden. „Einige stellen sich vor, wir würden die Gefahren sehen, zur Besinnung kommen und uns von solchen Möglichkeiten abwenden“, schreibt er über die biologische Aufwertung von Menschen und behauptet: „Auf die machtvollen Techniken zu verzichten, die Genomforschung und Molekularbiologie uns bringen, wäre für die Menschheit ebenso untypisch, wie sie ohne Sorgen um ihre Gefahren zu nutzen. Wir werden keines von beiden tun. Die Frage lautet nicht mehr, ob wir Embryonen manipulieren werden, sondern wann, wo und wie.“
Es ist klar, dass die Rolle der Biotechnik für die menschliche Fortpflanzung und Gesundheit immer invasiver und tiefer werden wird. Wenn wir gelernt haben, das Rollen des genetischen Würfels zu steuern, meint Watson, „erscheint mir die Möglichkeit, das genetische Schicksal unserer Kinder zu steuern, als nur gut“. Stock stimmt dem zu und schließt: „Auf keinen Fall können wir auf diese Aufwertungstechniken permanent verzichten, wenn sie sich als robust und nützlich erweisen. Wer eine gesündere Konstitution und ein längeres Leben lieber meidet, mag hoffen, zu bleiben, wie er ist, verbunden mit einer menschlichen Vergangenheit, die ihm teuer ist. Doch künftige Generationen werden nicht ,natürlich‘ bleiben wollen, wenn das bedeutet, unter der Herrschaft höher entwickelter Wesen [die die Aufwertung akzeptieren] zu leben, für die sie kaum mehr wären als faszinierende Überbleibsel einer aufgegebenen menschlichen Vergangenheit.“
LEERE VERSPRECHUNGEN
Während wir in einer Zeit neuer und immer fortschrittlicher biologischer Möglichkeiten leben, macht uns der verzweifelte Wunsch, unser Leben um jeden Preis zu erhalten, oft blind. Wer könnte ein längeres, von Krankheit freies Leben ablehnen, wenn es ihm angeboten würde? Wir sind von dieser Verheißung verzaubert, gebannt. Wir haben zu fast allem Ja gesagt, was die moderne Molekularbiologie zu bieten hat. Haben wir dabei vergessen, andere Wege zu prüfen, um die Lebensqualität zu erlangen, die wir ersehnen - für uns selbst wie für künftige Generationen?
Besteht der tiefste Sinn des menschlichen Lebens darin, es einfach möglichst lang und unter möglichst angenehmen Bedingungen zu genießen?
Natürlich scheint ein gesünderes, glücklicheres, produktiveres, erfüllteres, längeres und weniger durch Ängste belastetes Leben ein vernünftiges Ziel zu sein. Dennoch bleibt eine Frage offen. Was würde ein solches aufgewertetes Leben bedeuten? Welchen Wert böte es? Wenn wir diese Fortschritte erreichen könnten, was würden wir gewinnen? Ist die körperliche Befriedigung eines gesunden, verlängerten Lebens Sinn genug? Besteht der tiefste Sinn des menschlichen Lebens darin, es einfach möglichst lang und unter möglichst angenehmen Bedingungen zu genießen?
Antworten auf solche wichtigen Fragen zu finden wird mehr erfordern als Wissen über die Zelle, Genetik und die Biochemie der Vererbung. Es wird das Wissen erfordern, dass der Mensch eine geistige Dimension hat, die über die körperliche hinausgeht. Im Kern all unserer Wünsche und Sehnsüchte - Gesundheit, Glück, Zufriedenheit, Vertrauen in die Zukunft - ist tatsächlich eine geistige Leere. Zwischen Mensch und Gott ist eine Kluft, und deshalb sind wir bei der Suche nach Lösungen auf uns allein gestellt“ (vgl. „Gene, Genome und Genesis“ in der Herbstausgabe 2000 von Vision). Die Erkenntnis der Funktion und Struktur des Chromosoms und seines chemischen DNA-Codes hat eine neue Ära hervorgebracht, doch die Verlockung eines besseren Lebens, besserer Gesundheit und der Freiheit von unserem genetischen Erbe hat uns für unsere geistige Natur und für notwendigerweise geistige Lösungen blind gemacht.
DIE QUELLE DER EINHEIT
Wie in einer Zeit, in der die Wissenschaft die Rolle der Religion zurückgedrängt hat, zu erwarten ist, versucht sie nun, den Sinn des Lebens zu erklären, wie es die Religion einst tat. Dem Harvard-Biologen Edward O. Wilson zufolge „müssen wir uns aufgrund der tiefsten Antriebe des menschlichen Geistes zu etwas machen, das mehr ist als belebter Staub, und wir müssen eine Geschichte erzählen können, woher wir kommen und warum wir hier sind. Könnte die Heilige Schrift einfach der erste literarische Versuch sein, das Universum zu erklären und uns in ihm Bedeutung zu geben? Vielleicht ist die Wissenschaft eine Fortsetzung auf neuem und besser erprobtem Boden, um das gleiche Ziel zu erreichen“ (Consilience: The Unity of Knowledge, 1998).
Wenn Wilson vom „menschlichen Geist“ spricht, räumt er nicht die Existenz dessen ein, was ein früherer Denker - der Apostel Paulus - als „der Geist des Menschen, der in ihm ist“ bezeichnet (1. Korinther 2, 11). Er meint mit „Geist“ vielmehr unser echtes Bedürfnis, Antworten auf die Rätsel des Lebens zu bekommen. Diese Rätsel werden gelöst werden, glaubt er, wenn der Mensch die Einheit des Universums entdeckt, wie die Wissenschaften sie offenbaren. Sicher zeigt die Entschlüsselung der DNA einen Aspekt dieser Einheit: Alles Leben hat im Wesentlichen den gleichen genetischen Code.
Wilson nennt die Wissenschaft ein Suchen nach „objektiver Realität statt Offenbarung“ und meint, die Wissenschaft könne ein neuer Weg sein, „den religiösen Hunger zu stillen“ - dem, was er als bloßen Aberglauben ansieht, zuvorzukommen. Leider wird die Einheit des Verstehens, die ihm zufolge nur die wissenschaftliche Entdeckung liefern kann, diesen Hunger nicht stillen. Kann eine Erforschung des Materiellen allein wirklich alles erhellen, das existiert, insbesondere wenn man nicht einmal ansatzweise daran denkt, dass es mehr als das Materielle geben könnte?
Der Theologe und Naturwissenschaftler Arthur Peacock merkt an, dass unser größeres Wissen um das Materielle uns zu tieferem Forschen anregen sollte. In seinem Buch Theology for a Scientific Age schreibt er: „Das menschliche Bedürfnis, Sinn und Bedeutung zu erkennen, ... ist durch die immer weiteren Horizonte, die die Wissenschaft öffnet, höchstens intensiver und der Appetit stärker geworden.“
Peacock bestätigt, dass es größere Tiefen zu ergründen gibt. Die Erfahrungen und Fragen des Lebens „schüren weiterhin Sehnsüchte und Hoffnungen in uns Menschen, die allein mit den Ressourcen, die uns die allzu einfarbigen wissenschaftlichen Beschreibungen unserer Welt gewähren, nicht zu stillen sein dürften.“
In seinem Streben nach der Einheit der Wissenschaften unter den Gesetzen der Physik erwartet Wilson den Tag, an dem die Menschheit „das nahtlose Gewebe von Ursache und Wirkung“ versteht, das die letzten Antworten offenbart. „Wenn wir genügend sicheres Wissen vereint haben, werden wir verstehen, wer wir sind und warum wir hier sind“, versichert er.
Die letzten Antworten, die Schlüssel zur letzten Zufriedenheit des Menschen liegen nicht im Bereich der Wissenschaft.
Und das werden wir auch - nur wird es nicht durch die Bemühungen der Wissenschaft allein geschehen. Denn „sicheres Wissen“ betrifft zwar die Physis eines physischen Universums einschließlich der Chemie der Gene, aber das ist längst nicht alles. Die letzten Antworten, die Schlüssel zur letzten Zufriedenheit des Menschen liegen nicht im Bereich der Wissenschaft; sie sind das Reich des Schöpfers. Unsere Erwartungen an die Wissenschaft als unseren letzten Heiler, Erhalter und Hüter der Zukunft ist symptomatisch für die zerbrochene Beziehung zwischen Mensch und Gott.
Es wird gesagt, der Mensch lebe „nicht vom Brot allein, sondern von einem jeden Wort, das aus dem Mund Gottes geht“ (Matthäus 4, 4). Hier ist die Einsicht und Weisheit, die wir brauchen, um den Sinn des Lebens zu erkennen und zu verstehen, was nötig ist, um die in unsere Gene programmierte Sterblichkeit zu überwinden.
Die DNA wurde von den Wissenschaften entschlüsselt - nicht geschaffen. Ihre Struktur bestand schon und wurde lediglich erkannt. Tatsächlich sind die Gene, die das physische Funktionieren alles Lebenden steuern, schon da, im Hintergrund, seit es Leben gibt. Auch die geistigen Faktoren, die noch unerkannt sind, aber gewiss echte Hoffnung für die Menschheit bergen, sind reif für die Entdeckung.