Spiel mit Genen und Genesis

Auch Künstler entdecken die synthetische Biologie – und entwerfen das Design von morgen. Was früher Holz, Metall, Kunststoff oder die Videokunst waren, das könnte morgen das Leben selbst sein.

Es ist ein spektakulärer Terrorakt. Im Jahr 2049 zünden Mitglieder der niederländischen „Orange Liberation Front“ eine Antibiotika-Bombe. Der Anschlag soll genetisch veränderte Mikroorganismen zerstören, die den Farbstoff Orange herstellen. Die Aktivisten verleihen so ihrer Wut darüber Ausdruck, dass eine chinesische Firma das Gen für die Nationalfarbe der Niederlande patentiert hat.

Das Szenario ist nicht nur reine Fantasie. Es stammt von den Künstlern Daisy Ginsberg und James King, die sich intensiv mit der synthetischen Biologie beschäftigt haben. 2009 begleiteten sie das Team der Universität Cambridge zum IGEM-Wettbewerb, bei dem in Boston maßgeschneiderte Mikroorganismen um einen Preis konkurrieren.

Die Studenten hatten Escherichia-coli-Bakterien so verändert, dass sie Farbstoffe produzieren und ausscheiden, die mit bloßem Auge sichtbar sind. Ihr Ziel: billige Sensoren zu ermöglichen, die etwa Arsen im Trinkwasser erkennen. Ginsberg und King machten sich Gedanken darüber, wie diese Technik sich weiterentwickeln könnte.

In Gesprächen mit den Forschern entwarfen die beiden Designer eine hypothetische Zeitleiste: 2010 gibt es einen ersten Sensor, der Arsen im Trinkwasser nachweist. 2039 ist ein probiotischer Drink mit den E. chromi genannten Bakterien erhältlich. Im Darm detektieren die veränderten Zellen Krankheitserreger und erlauben mit einem kräftigen Farbausschlag im Stuhl die Heim-Diagnose. 2049 kommt es zum Terrorakt in den Niederlanden und 2069 setzt Google Bakterien in der Atmosphäre frei, die Luftverschmutzung oder ein Übermaß an Kohlenstoffdioxid anzeigen, indem der Himmel sich rot färbt.

„Auch wenn das nicht real ist, sind es doch realistische Möglichkeiten“, sagt King. „Das ist ein guter Weg, um auch mit der Öffentlichkeit ins Gespräch zu kommen.“ King ist ein junger Künstler, dazu ruhig und zurückhaltend. Er arbeitet immer wieder mit Wissenschaftlern zusammen. Ursprünglich war auch die Zeitleiste für die Wissenschaftler gedacht, um ihnen zu helfen, über ihre eigene Arbeit nachzudenken. Inzwischen ist das Video der Aktion online zugänglich und für mehrere Design-Preise nominiert. „Wissenschaft ist ein sehr spannendes Feld für Künstler“, sagt King. „Und die synthetische Biologie ist besonders spannend.“

Das liegt auch daran, dass Künstler zu allen Zeiten mit den modernsten Materialien arbeiten wollten. Was früher Holz, Metall, Kunststoff oder die Videokunst waren, das könnte morgen das Leben selbst sein. Schon jetzt erlaubt die synthetische Biologie es dem Künstler zumindest ansatzweise das zu sein, was er im übertragenen Sinne schon immer war: Schöpfer.

Eines der Urmotive vieler Schöpfungsmythen, das Samenkorn, das aufgeht und Leben hervorbringt, hat den Architekten David Benjamin zur synthetischen Biologie gebracht. Wenn auch in einer vom Biologen Drew Endy etwas veränderten Form. Der Vordenker der synthetischen Biologie erzählte im Interview seine Zukunftsvision: Ein Samen, der so programmiert ist, dass er nicht zu einer Pflanze erblüht, sondern zu einem Haus heranwächst. „Der Gedanke hat mich nicht mehr losgelassen“, sagt Benjamin.

Er begann sich mit den Möglichkeiten zu beschäftigen, die die synthetische Biologie der Architektur eröffnen könnte. Inzwischen unterhält sich Benjamin darüber auch mit seinen Studenten, denn er unterrichtet an der Columbia-Universität in New York Architektur.

An einem Wintermorgen steht Benjamin, groß, schlank, im grauen Anzug vor elf Studenten in einem Stuhlkreis. Louis Koehl stellt gerade sein Projekt vor: „Bäume nehmen viel mehr Wasser auf, als sie brauchen“, sagt der junge Mann. „Das wird dann als Baumsaft oder Wasserdampf abgegeben.“ Koehls Idee: Bäume so zu verändern, dass sie das überschüssige Wasser über eine Art Wasserhahn durstigen Menschen zur Verfügung stellen, eine lebendige Quelle.

„DNS, Gebäude und Innovation im Jahrhundert der Biologie“ heißt Benjamins Kurs und er zeigt, dass aus dem Samen von Endys Idee noch ganze andere Dinge wachsen können als ein Haus. In jedem Fall werde die synthetische Biologie einen Einfluss auf die Architektur haben, glaubt Benjamin. „Ich denke, es sollte und es wird in der Zukunft einige Architekten geben, die auch im Labor mit Zellen arbeiten“, sagt er.

Rachel Armstrong von der Bartlett School of Architecture in London, ursprünglich Medizinerin, aber inzwischen Vertreterin einer neuen, „lebendigen“ Architektur, hat noch größere Ziele. Sie glaubt, Mikroorganismen, die CO2 fixieren, indem sie Kalkstein absondern, könnten unter den Häusern von Venedig natürliche Riffe bilden und so die bedrohten Holzpfähle, auf die sich die Stadt stützt, versteinern. „Das wird nicht morgen passieren“, sagt Armstrong. Aber die ersten Schritte macht sie bereits. Zurzeit arbeitet sie an einer Wandfarbe, die Kohlendioxid in Kalkstein verwandelt.

Architekten und Designer sind nicht die einzigen Künstler, die sich für die Fortschritte der modernen Biologie interessieren. In einem Projekt namens „Synthetic Aesthetics“ hat der Soziologe Pablo Shyfter fünf Paare aus Wissenschaftlern und Künstlern gebildet. „Auf die Ausschreibung haben mehr als 200 Menschen geantwortet“, sagt er. Wissenschaftler und Ingenieure, aber auch Musiker, Schriftsteller, Bildhauer und Bühnenbilder seien darunter gewesen. Die Teams (unter den Künstlern sind auch Ginsberg und Benjamin) verbringen 14 Tage im Atelier des Künstlers und 14 Tage im Labor. „Es geht nicht darum, Produkte zu entwickeln“, sagt Shyfter. Dafür sei es noch zu früh. Man solle darüber nachdenken, wie die synthetische Biologie, die sich auf der Skala von Mikroorganismen abspielt, auch die Welt des Menschen verändern könnte.

Immer mehr Künstler wagen sich selbst ins Labor. So nahm schon 2009 ein Team indischer Kunststudenten am IGEM-Wettbewerb teil. Ihr Projekt: Ein Bakterium, das den „Geruch des ersten Monsun“ produziert. Im Labor lernten die Künstler das Handwerkszeug der Biologie. „Das ist nicht so schwierig, wie man denkt“, sagt die Kunststudentin Shreya Kumar, die 2010 mit dem Team „ArtScienceBangalore“ am Wettbewerb teilnahm. „Wenn ich das kann, dann kann das jeder.“

Der amerikanische Künstler Eduardo Kac hatte noch ein Labor beauftragt, das Gen für GFP, ein grün fluoreszierendes Eiweißmolekül, das aus einer Quallenart stammt, in das Erbgut eines Kaninchens einzubauen. Mit dem fluoreszierenden Nagetier „Alba“ machte er 2000 Schlagzeilen. Eigentlich sollte „Alba“ Kacs Haustier werden, doch das Labor löste diese Vereinbarung mit Kac angesichts der kritischen öffentlichen Diskussion auf.

Was vor zehn Jahren die Gemüter erregte, ist heute allerdings Alltag. In Amerika etwa sind unter dem Namen „GloFish“ genetisch veränderte Zebrafische erhältlich, die unter UV-Licht rot, grün oder gelb leuchten. Die genetische Veränderung von Lebewesen aus rein ästhetischen Gründen ist alles andere als neu. Der Mensch hat Hunde über Jahrhunderte gezüchtet, um sie groß oder klein, hell oder dunkel, lang- oder kurzhaarig aussehen zu lassen. Nur sind heute radikale Veränderungen viel schneller möglich. Und die nötige Technik wird immer billiger.

Die Studenten von „ArtScience Bangalore“ haben sich viele ihrer Geräte sogar selbst hergestellt. Wasserbäder aus Eimern und Aquariumsheizungen, Zentrifugen aus Küchenmixern. „Im Grunde sind viele dieser Geräte für sehr wenig Geld zu produzieren“, erklärt Yashas Shetty, einer der Betreuer des indischen Teams. Üblicherweise kostet eine Zentrifuge etwa 8000 Dollar. Die Künstler um Shetty bauen sie für wenige hundert Dollar. Sie haben sogar ein kurzes Handbuch entworfen: „Synthetische Biologie für Künstler und Designer.“ Das online zugängliche Büchlein erklärt die Grundlagen im Umgang mit DNS. „Das Leben wird zum Medium“, sagt Kumar. Schon deshalb, weil die Möglichkeiten dafür sich immer weiter verbreiten.

Dass diese Form der Manipulation des Lebens möglicherweise gar nicht mehr aufzuhalten ist, thematisierte Kac in einem Werk namens „Genesis“. Er hatte ein berühmtes Bibelzitat in codierter Form in das Erbgut eines Bakteriums eingeschleust: Der Mensch solle „herrschen über die Fische im Meer und über die Vögel unter dem Himmel und über das Vieh und über die ganze Erde und über alles Gewürm, das auf Erden kriecht“.

Betrachter, denen diese genetische Form menschlicher Selbstverherrlichung missfiel, konnten eine UV-Lampe einschalten, deren Licht Mutationen auslöst und so die Nachricht im Bakterium verändert. Das Kunstwerk wird vom kritischen Betrachter ausgelöscht. Allerdings nur, indem der Mensch einmal mehr seine Macht über die Natur behauptet.

In der nächsten und letzten Folge geht es um ethische Fragen und Risiken der synthetischen Biologie.