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Die Kapitel in diesem Abschnitt haben das Ziel, Umweltveränderungen der Fokusregion beispielhaft darzustellen und daraus Ansatzpunkte für Forschung und Handeln abzuleiten. Zu diesem Zweck fanden sich Fachleute zusammen, die in den Bereichen „Atmosphäre“, „Biosphäre“ und „Hydrosphäre“ vom globalen bis zum lokalen Maßstab forschen. Sie nutzen Messungen und Modelle und betrachten Umweltveränderungen mit Blick auf das Klimasystem der Erde, auf Ökosysteme und Organismen sowie menschliche Eingriffe, insbesondere bei der Wasserwirtschaft.
Global climate change and aspects of regional climate change in the Berlin-Brandenburg region
(2011)
To obtain an estimate of the average temperature of the northern hemisphere during the last 1200 years, proxy data have been merged with instrumental recordings. These instrumental measurements are, with a few exceptions, only available for the recent 150 years. In the city of Berlin the temperature has been recorded since as early as 1701. However, during the first 150 years the measurements were problematic as location, measurement procedure and instruments changed frequently and without proper documentation. From 1847 onwards observations became more reliable once the Royal Prussian Meteorological Institute had been established. For the last 100 years temperature and precipitation measurements have been performed in parallel at Berlin-Dahlem and Potsdam. The datasets recorded in the city of Berlin and in Berlin-Dahlem have been merged to obtain a record of more than 300 years. It indicates that the temperature of Berlin has risen by 1.04°C during the last 100 years after correcting for the urbanisation effect. In the same period, the total number of frost days has significantly decreased by almost 17 days, and the number of summer days has significantly increased by about 12 days. Annual mean precipitation has hardly changed (decrease less than 0.2 %) during the last century. However, rainfall has decreased by about 4 % in summer and increased by 3 % in winter. All precipitation changes are below the 95 % ignificance level. Model projections indicate that warming will continue which means that Berlin-Brandenburg will experience a temperature rise of about 3-3.5°C by the end of this century for the IPCC scenario A1B. For the same scenario precipitation is expected to increase by 10-20 % in winter and to decrease by 10-30 % in summer: The seasonal precipitation changes compensate each other resulting in an almost unchanged annual mean.
Das Bodenrelief ist eines der wesentlichen Ausdrucksmittel der Gartenkunst. Der vorgefundene Geländeverlauf bedeutet sowohl Inspiration als auch Gestaltungspotential für den Gartenkünstler. Diese Fallstudie befasst sich mit der Umformung des Terrains im Zuge der Anlage des Parks Babelsberg durch Peter Joseph Lenné ab 1833, ab 1842 durch Hermann Fürst von Pückler-Muskau. Exemplarisch werden Hinweise auf kulturelle Konnotationen geomorphologischer Situationen herausgearbeitet. Es lässt sich eine Verankerung von Gestaltungsmotiven wie Gedenken an militärische Ereignisse, dynastisch-familiäre Bezüge, landschaftliche Besonderheiten des Herrschaftsraums nachzeichnen.
Topographisches Wissen wird zudem in bildlichen Darstellungen transportiert – von der Karte über die Planzeichnung bis zu Abbildungen in gartentheoretischen Publikationen. Welche Kriterien der Topographie erscheinen im »Bild«, an wen ist es adressiert und ist ihm ein eigener Kunstwert zuzumessen?
In diesem Beitrag werden die archäologischen Parkanlagen Roms mit Blick auf den Klimawandel diskutiert, der neben erhöhten Temperaturen auch mittelbar Einfluss auf die Wasserreserven und die Ausbreitung von Pflanzenkrankheiten und -schädlingen hat.
Eine Zukunft dieser Parks ist ohne Kenntnis ihrer Geschichte nicht denkbar. Seit dem Versuch von Napoleon I., einen großen, zentralen archäologischen Garten zu schaffen, bis hin zu Giacomo Boni, dem die Bepflanzung der bedeutendsten archäologischen Denkmäler Roms zu verdanken ist, ist die Suche nach dürreresistenten Pflanzen in Rom ein wiederkehrendes Thema, das wir auch heute angesichts der stetig steigenden globalen Erwärmung im Blick haben müssen.
Die Beispiele aus der Vergangenheit können in Kombination mit den Möglichkeiten moderner Technologien nützliche Ideen für neue Vorgehensweisen liefern, die zu einer Verringerung des Wasserverbrauchs führen, wobei die für die Gärten und archäologischen Parks geltenden Regeln der Denkmalpflege immer beachtet werden müssen.
Das Spotlight von Hans-Georg Dederer analysiert das wegweisende Urteil des Europäischen Gerichtshofes (EuGH) vom 25.07.2018 mit Blick auf die Urteilsbegründung und prozessuale Situation. Das genannte Urteil habe zur Folge, dass genomeditierte Organismen als gentechnisch veränderte Organismen (GVO) einzustufen seien. Mit dieser Einstufung gingen umfangreiche Auflagen für die Freisetzung und das Inverkehrbringen dieser Organismen einher, welche dem Autor zufolge Probleme des Normvollzugs nach sich zögen. So entstünden u. a. hohe Hürden für die Genehmigung und Durchführung von Feldversuchen, aufwendige Kennzeichnungspflichten und Schwierigkeiten der Nachweisbarkeit bestimmter Mutationen, die bspw. bei Haftungsfragen wegen „gentechnischer Kontamination“ relevant werden könnten. Des Weiteren dürften sich negative welthandelsrechtliche und wirtschaftliche Auswirkungen ergeben, wobei der Autor das unterschiedliche Schutzniveau von genomeditierten Organismen gegenüber weitaus stärker und unspezifischer veränderten Mutageneseorganismen als inkonsistent und mit dem Recht der Welthandelsorganisation unvereinbar sowie als schwer zu rechtfertigende Handelshemmnisse für Drittstaaten einstuft. Der Beitrag endet mit einem Appell an die Politik, die relevante Richtlinie 2001/18/EG zu ändern.
Mit dem "Dritten Gentechnologiebericht" legt die gleichnamige Interdisziplinäre Arbeitsgruppe der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften (BBAW) abermals ein umfassendes Monitoring zu den aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der Gentechnologie vor. In bewährter interdisziplinärer Weise wird der aktuelle Stand von Wissenschaft und Technik anhand verschiedener Gebiete der Gentechnologie analysiert. Das Indikatoren-basierte Vorgehen, das in den letzten Jahren etabliert wurde, wird dabei fortgeführt. In Überblicksartikeln werden zudem sechs Themenbereiche fokussiert betrachtet: die Epigenetik in der Bio-Medizin, die molekulargenetische Diagnostik, die Gentherapie, die Forschung an Stammzellen, der Gentechnologieeinsatz in Pflanzenzüchtung und Agrarwirtschaft sowie das interdisziplinäre Feld der synthetischen Biologie. Von den Mitgliedern gemeinschaftlich verabschiedete Kernaussagen und Handlungsempfehlungen, die die relevantesten Entwicklungen und Tendenzen der Themenbereiche darstellen, runden den Bericht ab. Die Einleitung bietet eine Einführung in die verschiedenen Themen, die methodischen Grundlagen sowie die Struktur des Berichtes.
Zwei Fragmente Heraklit's
(1901)
Historic parks and gardens survive in many places with some sites still in use but others abandoned long ago and now given over to other purposes. Accurate repair and reliable reconstruction depend upon archaeological information which is particularly vulnerable to the effects of climate change. The impairment and loss of such detail threaten historical integrity. This means that we must monitor changes and develop suitable mitigation.
In unserem Beitrag fragen wir danach, inwieweit der Klimawandel zu einem expliziten Thema für die historischen Gärten in Berlin- Brandenburg bzw. Ostdeutschland geworden ist. Für die Bearbeitung dieser aktuellen Fragestellung rekonstruieren wir bisherige, vom Thema Klimawandel unabhängige gesellschaftliche Bedeutungszuschreibungen historischer Gärten im Zeitverlauf von 1918 bis heute. Zuspitzend arbeiten wir die idealtypischen Gegensätze zwischen der Zuschreibung als historischer Garten einerseits oder als Volkspark andererseits heraus und skizzieren ausschnitthaft die damit verbundenen Debatten. Der Beitrag experimentiert mit einem eher ungewöhnlichen Format eines kommentierten Interviews und will die Leserinnen und Leser zur Teilhabe am Zwiegespräch der Autorin und des Autors einladen. Originalzitate von Hartmut Dorgerloh werden mit einem soziologischen Interpretationsangebot institutionellen Wandels gerahmt.
The present study explores whether regional water resources can be used more efficiently by Brandenburg’s farming systems. A description of agriculture in Brandenburg today is followed by a systematic analysis of measures to raise the water efficiency. Brandenburg’s agricultural systems are divided into three sections: soil, plant production and livestock farming. Within these sections measures to increase water efficiency are listed and analysed with reference to five objective criteria for raising water use efficiency. In view of the complexity of farming systems in Brandenburg, general measures to raise water use efficiency could not be derived. Site-specific tillage practices and crop patterns adjusted to recent weather conditions may reflect the specific diversity of Brandenburg more efficiently.
Der Fachkräftemangel in Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) erweist sich immer mehr als Hemmnis für den Hochtechnologiestandort Deutschland. Für eine nachhaltige Sicherung des Fachkräftebedarfs ist eine attraktive MINT-Bildung Voraussetzung. Zudem stellt sich in einer Gesellschaft, die von Natur- und Technikwissenschaften geprägt ist, die Notwendigkeit, allen Menschen ein entsprechendes Grundverständnis zu vermitteln. Wissenschaft und Politik sind gefordert, didaktisch wirksame und für junge Menschen attraktive Konzepte für eine MINT-Bildung zu entwickeln und umzusetzen. Einerseits, um begabte junge Menschen gezielt zu fördern, andererseits,um eine basale MINT-Allgemeinbildung im Schulsystem zu verankern. Der Sammelband fasst die Ergebnisse einer interdisziplinären Arbeitsgruppe der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften (BBAW) zusammen und analysiert die Ursachen für den mangelnden Erfolg von MINT-Initiativen in Deutschland und Europa, dokumentiert erfolgreiche Modellprojekte und zeigt Lösungswege für die Bildungs- und Wissenschaftspolitik auf. Ergänzt werden diese Beiträge mit den Erfahrungen engagierter Initiatoren von namhaften Modellprojekten.
Der Fachkräftemangel in Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) erweist sich immer mehr als Hemmnis für den Hochtechnologiestandort Deutschland. Für eine nachhaltige Sicherung des Fachkräftebedarfs ist eine attraktive MINT-Bildung Voraussetzung. Zudem stellt sich in einer Gesellschaft, die von Natur- und Technikwissenschaften geprägt ist, die Notwendigkeit, allen Menschen ein entsprechendes Grundverständnis zu vermitteln. Wissenschaft und Politik sind gefordert, didaktisch wirksame und für junge Menschen attraktive Konzepte für eine MINT-Bildung zu entwickeln und umzusetzen. Einerseits, um begabte junge Menschen gezielt zu fördern, andererseits,um eine basale MINT-Allgemeinbildung im Schulsystem zu verankern. Der Sammelband fasst die Ergebnisse einer interdisziplinären Arbeitsgruppe der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften (BBAW) zusammen und analysiert die Ursachen für den mangelnden Erfolg von MINT-Initiativen in Deutschland und Europa, dokumentiert erfolgreiche Modellprojekte und zeigt Lösungswege für die Bildungs- und Wissenschaftspolitik auf. Ergänzt werden diese Beiträge mit den Erfahrungen engagierter Initiatoren von namhaften Modellprojekten.
Der Beitrag beschäftigt sich mit den Entwicklungen der Kommentierungspraxis in digitalen Brief- und Tagebucheditionen. Er untersucht dazu auch quantitativ die Kommentarpraxis anhand von TEI-XML-Daten und stellt sie teilweise Datenerhebungen aus gedruckten Editionen gegenüber. Darüber hinaus werden neue Entwicklungen und Möglichkeiten digitaler Editionen diskutiert, etwa zur Vernetzung, zum Austausch von Stellenkommentaren sowie zum Einsatz von Semantic-Web-Technologien.
In this study of otherness in the phenomenological philosophy, of Husserl, Derrida, Levinas and Waldenfels, it will be shown, how the other at first becomes a theme within tlie frame of reference defined by intentionalistic Phenomenology, but as a problem, that transcends this frame. Only a phenomenology that is radicalized according to a theory of difference and tumed ethical can make a claim for the radically other, thus preceeding every intentionality and evading any form of systematic thinking.
Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz in der Medizin - eine Einführung und ein Plädoyer
(2023)
Vorwort
(2017)
Byzantine Medicine as a Concept of Late Ancient Christian Healing Art. The great success of Greco-Roman medicine – in its main stream a brilliant combination of humoral pathology and dietetics canonized by Galen of Pergamon in the 2nd century CE – is probably the most surprising phenomenon of conceptual longevity in the history of Western culture and civilization. Its decline begins as late as in the early 17th century, when William Harvey describes the circulation of blood on the basis of the new experimental method, initiating not only the collapse of Galen’s theory of blood circulation, but also of humoral physiology and pathology in general. Only then, i. e., more than 1500 years after Galen and 2000 years after Hippocrates, new theoretical concepts of medicine appear on the horizon, gradually replacing medical thinking of antiquity. However, the evolution of Greco-Roman medicine was not a straightforward process; it was strongly influenced by changes in language and dramatic institutional and political changes after the separation of the Roman Empire at the end of the 4th century. Byzantine medicine in the East encompasses the common medical practices of the empire from about 400 to 1453 AD, compiling and standardizing medical knowledge and wisdom (iatrosophia) into new Greek textbooks.
Health, Lifestyle and Responsibility: Historical Roots and Current Perspectives. The question to what extent health and disease are matters of individual and collective human responsibility was first raised and systematically discussed in ancient Greek medicine and philosophy in the 5th and 4th century BCE. This chapter discusses the consequences of these discussions for the definition of the aims and methods of the medical art, in particular the preservation and enhancement of health and the prevention of disease through lifestyle-related prophylactic and therapeutic measures. It also considers some of the implications of these ancient discussions for today’s theory and practice of preventative and lifestyle-related medicine.
Introduction – Reflections on Concepts of Health in Their Context. Contrary to what is often believed, health is not simply an objective condition that is easily determined and measured by strict medical criteria in clinical or scientific settings. It is a multifaceted phenomenon whose perception and understanding is influenced profoundly by people’s personal experience, cultural background and social environment. Correspondingly, there is great variety in concepts and definitions of health, both today and in a historical perspective. This collection of studies examines a number of such contextual factors that influence concepts, values and practices related to health, both present and past. It also makes a number of recommendations relevant to medical professionals, politicians, patients and other healthcare stakeholders as to how healthcare systems can be improved and enriched. It advocates a holistic approach to the understanding of health and disease, which involves embracing historical and philosophical concepts in medical reasoning, learning from health practices originated in other parts of the world and establishing interdisciplinary ways of thinking in biomedical research and clinical care.
Synthetische Biologie ist ein Sammelbegriff für die gezielte Umgestaltung bzw. Herstellung biologischer Systeme mittels ingenieurwissenschaftlicher Methoden. Tobias J. Erb unterscheidet in seinem Sachstandsbericht zunächst zwischen Top-down- und Bottom-up-Ansätzen: Top-down-Ansätze verändern natürlich vorkommende biologische Systeme so, dass sie neue Eigenschaften aufweisen oder neue Funktionen wie die Herstellung bestimmter Stoffe erfüllen. Sie spielen eine zunehmend wichtige Rolle in der biotechnologischen Industrie und Forschung. Bottom-up-Ansätze hingegen dienen dem Ziel, aus einzelnen Bausteinen künstliche Zellen oder neuartige Systeme mit lebensähnlichen Eigenschaften herzustellen. Sie stehen noch am Anfang, bei Machbarkeitskonzepten, könnten aber in Zukunft neuartige Informationsspeicherungs- bzw. -verarbeitungssysteme oder die Herstellung neuer selbstregenerierender Materialien ermöglichen.
Tobias J. Erb stellt die synthetische Biologie auch mit Blick auf ihre Bedeutung für die Bioökonomie, charakterisiert als biobasierte nachhaltige Wirtschaftsform, dar. Mittels neuartiger Stoffwechselwege und Protein-Engineering sowie computergestützter Designverfahren ließen sich künftig maßgeschneiderte Biosynthesen entwickeln, neue Produkte erschließen und nachhaltige Ausgangsmaterialien verwenden, bspw. durch die Erschließung von CO2 als Rohstoffquelle. Die Bedeutung der synthetischen Biologie für die industrielle Biotechnologie weist der Autor als begünstigt durch technische Weiterentwicklungen wie neue Werkzeuge der Genomeditierung, Automatisierungs- und Hochdurchsatz-Screening-Technologien und sinkende DNA-Synthesepreise aus. Er konstatiert einen Trend zur Konzentration auf eine geringe Anzahl standardisierter Wirtsorganismen mit neuen biosynthetischen Eigenschaften. Mittlerweile ließen sich aus Mikroorganismen komplexe pharmazeutische Verbindungen gewinnen, was eine Vereinfachung gegenüber der Gewinnung aus Medizinpflanzen darstelle und weitere gezielte Veränderungen der chemischen Struktur der Produkte und damit eine effizientere Entwicklung und Veränderung biologisch aktiver Stoffe für Medizin und Biotechnologie ermögliche. Des Weiteren werden sog. „biofoundries“ zur automatisierten Synthese und Charakterisierung biologischer Systeme und ihr Potenzial für das Verständnis genetischer Diversität und Komplexität und dessen biotechnologische Nutzung vorgestellt. Der anstehende Übergang in eine digitalisierte biotechnologische Forschungs- und Produktionslandschaft bedürfe gezielter Förderung, gesetzgeberischer Initiativen zur Standardisierung und Genehmigung von sicheren, umweltverträglichen und gut handhabbaren Plattformorganismen und einer Normierung genetischer Bauteile sowie eines wissensbasierten Dialogs über Möglichkeiten und Risiken der synthetischen Biologie mit Gesellschaft und Politik.
Können wir mit Blick auf die molekularbiologischen, virologischen oder gentechnischen Aspekte das aktuelle Seuchengeschehen angemessen erfassen?
Die Medizinhistoriker Heiner Fangerau und Alfons Labisch skizzieren in ihrem Spotlight einen multiperspektivischen und zugleich integrativen Ansatz für eine Seuchengeschichte mit dem Ziel, „den gesamten Ereignisraum von den Ursachen, unter denen neue Erreger entstehen, über die weltweite Ausbreitung bis hin zu den Auswirkungen vor Ort zu erfassen“ (S. 437). Als Hintergrund ihrer Gedanken weisen sie das dynamische Verhältnis von Natur und Kultur und die daraus resultierenden, stets labilen lokalen und regionalen Biosphären aus. Sozial und kulturell bedingte wissenschaftliche und gesellschaftliche Aushandlungsprozesse führten zur Benamung, Kommunikation und Inszenierung von – zunächst unbekannten – Krankheitsursachen und den nachfolgenden wiederum kulturell bedingten Gegenmaßnahmen. Auf der Grundlage einer datengetriebenen Produktion und Kommunikation führten Effekte einer weltweiten Verdichtung zu einer Neugestaltung und Störung von Biosphären – und damit zu den permanent drohenden „new emerging diseases“. Diese verschiedenen Aspekte könnten – notwendig immer im Gesamtzusammenhang gesehen – in weiteren Schritten auf einzelne Regionen, Krankheiten oder weitere Fragestellungen hin fokussiert werden. Die empirischen Ergebnisse stellten jeweils Knoten in einem nicht gewichteten Netz interagierender Faktoren dar: sie bildeten ein übergangs- oder nahtloses Netzwerk. Dies ermöglichte, jeweils lokal spezifizierte Seuchengeschehen in ihrem globalen Entstehen und Zusammenwirken zu analysieren.
Bei Einzelzellanalysen handelt es sich um eine Vielzahl von Analysemethoden,
denen gemeinsam ist, dass sie nicht wie bisher nur an Zellverbänden, Gruppen von
Zellen, Geweben und Organen, sondern auch an einzelnen Zellen durchgeführt
werden. Das Feld birgt großes Potenzial nicht nur für die Grundlagenforschung, sondern
auch für medizinische und biotechnologische Anwendungen, da neue Ebenen
kontext- und personenbezogener Interpretation biologischer Zusammenhänge
erschlossen werden. Das Ethik-Kapitel greift ethische Aspekte auf, die in diesem Kontext relevant sind und diskutiert werden.
Der Sachstandsbericht zur somatischen Gentherapie von Boris Fehse behandelt aktuelle Fortschritte in der Krebsgentherapie und der somatischen Gentherapie gegen monogene Erbkrankheiten. Mit Blick auf die Entwicklung seit dem therapeutischen Durchbruch der CAR-T-Zelltherapie (siehe unten) bei bestimmten Blutkrebserkrankungen vor etwas mehr als zehn Jahren konstatiert der Autor ein nachhaltiges Comeback der somatischen Gentherapie. In den letzten Jahren habe es eine Vielzahl klinischer Studien und mehrere Zulassungen von Gentherapien, insbesondere gegen Krebserkrankungen, gegeben. Zudem habe die technische Weiterentwicklung der Gentransfertechnologien und des Genome-Editing die Erforschung gentherapeutischer Ansätze in vielen weiteren Anwendungsfeldern wie z. B. Infektionskrankheiten beflügelt. Ein ursprünglich gegen Krebs entwickelter gentherapeutischer Ansatz mittels Boten-RNA (mRNA) habe die rasante Entwicklung der als Erste zugelassenen und hochwirksamen Corona-Impfstoffe der Firmen BioNTech/Pfizer und Moderna ermöglicht.
Zu den gegenwärtig erfolgreichsten Strategien der Krebsgentherapie zählt der Autor Ansätze, Immunzellen durch genetische Veränderungen gegen Tumorzellen einzusetzen, bspw. CAR-T-Zellen, die gegen bestimmte Oberflächenproteine auf Krebszellen scharfgemacht werden. Im Anschluss an eine Diskussion der großen Chancen, aber auch signifikanten Nebenwirkungen der CAR-T-Zelltherapie bei Krebserkrankungen des Blutsystems wird erläutert, weshalb sich diese Ansätze nicht einfach auf solide Tumoren übertragen lasse und wie die Effizienz von CAR-T-Zellen bei soliden Tumoren erhöht werden könnte. Eine Herausforderung für die breite Anwendung zellulärer Immuntherapien bestehe darin, dass es sich i. d. R. um individualisierte Therapien handele, was mit einem hohen Aufwand, hohen Kosten und mitunter weiteren Problemen wie einem Mangel an funktionsfähigen Immunzellen bei den betroffenen Patient*innen einhergehe. Aus diesen Gründen werde an der Herstellung universell einsetzbarer CAR-T-Zellen gearbeitet sowie an Ansätzen, die T-Zellen direkt im Körper genetisch zu modifizieren, um eine krebsspezifische Immunantwort zu aktivieren. Des Weiteren beschreibt Boris Fehse gentherapeutische Ansätze, die auf die Zerstörung des Tumors ausgerichtet sind, bspw. durch tumorzerstörende Viren, „Suizidgene“ oder die Rekonstitution des Tumorsuppressors TP53. Auch im Bereich der tumorzerstörenden Viren gebe es eine erste Zulassung und mehrere weit fortgeschrittene klinische Studien. Im dritten Abschnitt geht der Autor auf den gegenwärtigen Stand der seit langem anvisierten Gentherapien für monogene Erbkrankheiten ein, für die es in den letzten Jahren einige klinische Erfolge gegeben habe, die mitunter jedoch schwere Nebenwirkungen ausgelöst hätten. Zum Schluss wird die Kontroverse um die sehr hohen Kosten für Gentherapien und damit verbundene Einschränkungen des Zugangs zu ihnen vorgestellt.
Mit dem Kapitel "Themenbereich somatische Gentherapie: Translationale und klinische Forschung" im "Dritten Gentechnologiebericht" wird ein umfassendes Monitoring zu den aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der Gentherapie vorgelegt. Das Indikatoren-basierte Vorgehen, das in den letzten Jahren etabliert wurde, wird dabei fortgeführt. Zu den aufgegriffenen Themen gehören neben einer Einführung in die Grundlagen sowie in die Gentherapie auch die Vektorologie (Sicherheit, Effizienz und Spezifizität von Gentransfervektoren) sowie die klinische Gentherapie bei ausgewählten Indikationen, etwa bei monogen bedingten Erkrankungen oder malignen Erkrankungen. Problemfelder und Indikatoren zur Gentherapie runden den Beitrag ab.
1. Einleitung
(2021)
Genome-Editing und Einzelzellanalyse sind zwei bahnbrechende biotechnologische Methoden, die die gesamte Bandbreite der lebenswissenschaftlichen Forschung und Anwendung verändert und erweitert haben. Beide waren bereits Gegenstand eigenständiger Publikationen der IAG Gentechnologiebericht.1 Sie werden in diesem Kapitel in ihren Grundzügen und ihrer Bedeutung für die Entwicklung der Gentechnologien vorgestellt sowie die ethischen und rechtlichen Kontroversen um sie skizziert. Zunächst geht es um die wissenschaftlichen Grundlagen des Genome-Editing, womit Verfahren bezeichnet werden, durch die gezielt und relativ präzise Basenabfolgen im Genom lebender Zellen verändert werden können. Unter den „Genscheren“ wird das CRISPR/Cas-System mit Blick auf seine Funktionsweise, Entdeckungsgeschichte und Weiterentwicklung vorgestellt. Danach werden ethische und rechtliche Kontroversen um genomeditierte Pflanzen und den Einsatz des Genome-Editing in der menschlichen Keimbahn diskutiert. Zentraler Streitpunkt beim Einsatz von Genome-Editing in Pflanzenzüchtung und Landwirtschaft ist die regulatorische Frage, ob mittels Genome-Editing erzeugte Pflanzen, die lediglich punktuelle, schwer nachweisbare Mutationen und keine Fremdgene enthalten, als gentechnisch veränderte Organismen im Sinne des Gentechnikrechts gelten sollten – wie der EU-Gerichtshof 2018 entschied – oder nicht. Im Anschluss geht es um die ethischen und rechtlichen Aspekte von Keimbahnmodifikationen, also von auf alle folgenden Generationen vererbbaren Eingriffen in das menschliche Erbgut, die entweder therapeutischen bzw. präventiven Zwecken dienen können oder aber dem sog. Enhancement, also der Steigerung von Fähigkeiten oder der Erzeugung bestimmter Eigenschaften. Auch hier werden Pro- und Kontra-Argumente erörtert und die Prinzipien und Empfehlungen verschiedener Stellungnahmen skizziert. Der erste Teil des Kapitels schließt mit dem Fall der 2018 geborenen chinesischen Zwillingsmädchen, deren Erbgut durch Genome-Editing verändert worden war.
Der zweite Teil stellt die Einzelzellanalyse vor mit Blick auf ihre Funktionsweise, den gegenwärtigen Forschungsstand und ihr Potenzial für Anwendungen in biologischer Forschung und Medizin. Durch die Einzelzellanalyse gewinnbare Daten über einzelne Zellen gewähren einen zuvor unerreichbaren Einblick in deren Funktionsweise innerhalb von Geweben bzw. Zellpopulationen. Ermöglicht wurde dies durch technologische Entwicklungen wie Next-Generation-Sequencing und Omics-Technologien, die komplexe Vorgänge in Zellen erschließen. Weitere Schritte auf dem Weg zu einer personalisierten Medizin könnten durch neue Möglichkeiten der Untersuchung patientenspezifischer Tumore, zellulärer Veränderungen bei chronischen Erkrankungen und das Ansprechen bestimmter Zellen auf Medikamente zurückgelegt werden. Der Vergleich der Zellen Erkrankter mit denen Gesunder gibt Aufschluss über individuelle Krankheitshintergründe. Die komplexen und umfangreichen Daten der Einzelzellanalytik stellen hohe Ansprüche an den technischen Umgang mit und Austausch von ihnen und ihre Interpretation sowie an Datensicherheit und Datensouveränität.
Die Energiefrage stellt sich längst nicht mehr allein als ein technologisches oder ökonomisches Problem dar. Heute in angemessener Weise über das Energieproblem sprechen, bedeutet zugleich über die ethische Frage der Verantwortbarkeit der für seine Lösung eingeschlagenen Wege sprechen. Zunehmend gewinnen Überlegungen genuin ethischer Art an Gewicht und rücken ins Zentrum der Diskussion. Freilich sind mittlerweile auch hier Tendenzen zur Instrumentalisierung gerade von ethischen Aussagen unverkennbar. Diese werden meist aus ihrem Gesamtkontext herausgelöst und je nach Inhalt zur Untermauerung der jeweiligen bereits vorgefaßten Meinung herangezogen. Ethik erscheint so nicht selten entweder in der Rolle einer Bußpredigerin einer verderbten Gegenwart, als Prophetin einer heilen Zukunft oder schlicht als Verteidigerin des Status Quo. Solchem Mißbrauch gilt es zu wehren, wenn man die Rolle und die Aufgabenstellung der Ethik zu bestimmen sucht, die dieser im Diskurs über eine verantwortbare Energieversorgung der Zukunft zukommt. Eines gleich vorweg: Ethik - wie sie hier verstanden wird - ist nicht aufgeordnete Vorentscheidung. Ethik bietet vielmehr Hilfestellungen, damit jeder einzelne, aber gerade auch jede besondere Verantwortungsträgerin bzw. jeder besondere Verantwortungsträger in rechtfertigungsfähiger und damit verantwortlicher Weise ihre Entscheidungen treffen können.
Die Diagnose Krebs ist für jeden Betroffenen ein einschneidendes Erlebnis, aber in einem so jungen Lebensalter ist es besonders dramatisch.Viele Gedanken sind schon bei Diagnosestellung von enormer Bedeutung: Kann ich meine Ausbildung jemals beenden? Wann kann ich wieder in die Welt und etwas erleben? Kann ich jemals noch Kinder bekommen? Auch finanzielle Sorgen und die Angst des sozialen Abstiegs rücken in den Vordergrund. Dass man in seiner Altersklasse nicht alleine ist, zeigen Studien. Jedes Jahr erkranken etwa 16.500 junge Menschen zwischen 18 und 39 Jahre an Krebs.
Über Serin und Isoserin
(1902)
Über asymmetrische Synthese
(1902)
Die Deckung des zukünftigen Energiebedarfs mit effizienteren, schadstoffärmeren und sicheren Energietechniken hat mittelfristig höchste Priorität. Verbrauchernahe Energiekonzepte, eingebunden in die regionale und überregionale Energieversorgungsstruktur werden wesentliche Elemente. Damit werden wichtige Beiträge zur ressourcen- und umweltschonenden Energieversorgung unter Ausnutzung lokaler - auch erneuerbarer - Energiequellen geleistet. Für die überregionale großräumige Energieversorgung ergeben sich zusätzliche Aufgaben, vom Lastausgleich größerer Mengen fluktuierender Energie bis zum Transport erneuerbarer Energie über große Entfernungen. Solare Dish-, Parabolrinnen- und Turmkraftwerke haben in sonnenreichen Ländern ein großes technisch-wirtschaftliches Einsatz- und CO2-Reduktionspotential, insbesondere im Mittelmeerraum. Die solarthermischen Stromkosten müssen jedoch noch um den Faktor 2 reduziert werden Zur Einführung solarer Energie im Kraftwerkmaßstab bietet sich die Kopplung mit effizienten und schadstoffarmen fossilen Energietechniken (z.B. GuD, solare Reformierung von Erdgas) an. Dish-Stirling-Systeme mit 10-50 kWe Einheitsleistung sind für die autarke, netzferne Energieversorgung in sonnenreichen Ländern z.T. bereits konkurrenzfähig mit Dieselgeneratoren. Dabei können hybride Dish-Systeme, z.B. mit Biomasse-Zusatzfeuerung gesicherte Leistung und hohe Arbeitsverfügbarkeit gewährleisten.
Einleitung
(2000)