Open Access

Wissenschaftliche und technologische Entwicklungen, hitzig geführte öffentliche Debatten um Chancen und Risiken oder die wechselnde Brisanz einzelner Themen prägen nach wie vor die kontroversen Auseinandersetzungen um die verschiedenen Anwendungen der Gentechnologie in Deutschland. Mit dem zweiten Gentechnologiebericht legt die gleichnamige interdisziplinäre Arbeitsgruppe der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften, vier Jahre nach dem Erscheinen ihres ersten Berichts, wieder ihr umfassendes Monitoring zu den aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der Gentechnologie vor. In bewährt interdisziplinärer Weise wird der aktuelle Stand von Wissenschaft und Technik in den verschiedenen Gebieten der Gentechnologie analysiert. Das Indikatoren-gestützte Vorgehen, das hierfür in den letzten Jahren etablierte wurde, erfährt dabei eine konsequente Fortführung. In Überblicksartikeln werden vier Themenbereiche betrachtet: die Forschung an pluripotenten humanen Stammzellen, die molekulargenetische Diagnostik in der Humanmedizin, die somatische Gentherapie sowie der Gentechnologieeinsatz in Pflanzenzüchtung und Agrarwirtschaft. Zwei Querschnittsthemen, eine allgemeine Darstellung aktueller wissenschaftlicher und technischer Entwicklungen in der Grundlagenforschung sowie die Vorstellung eines übergreifenden ethischen Kategoriensystems für gentechnologische Anwendungen, runden den Bericht ab.

Ethische Aspekte der Forschung an menschlichen Emrbyoiden werden vorgestellt und vor dem Hintergrund ihrer Regulierung und ausgemachter Sackgassen in den Debatten darüber diskutiert.

Mit dem vierten Gentechnologiebericht zieht die gleichnamige interdisziplinäre Arbeitsgruppe der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften (BBAW) nach knapp 20 Jahren Laufzeit Bilanz. Namhafte Experten und Expertinnen sowie Wegbegleiter und -begleiterinnen der IAG Gentechnologiebericht eröffnen in Beiträgen und „Spotlights“ unterschiedliche bilanzierende Perspektiven auf die Entwicklung der Gentechnologien und die Arbeit der IAG. Nach einem Rückblick wird auf aktuelle ethische und gesellschaftliche Debatten und zukünftige Herausforderungen eingegangen. Darüber hinaus werden im Band themenübergreifende Indikatoren vorgestellt, die alle sechs von der IAG behandelten Kernthemen (Epigenetik, genetische Diagnostik, Gentherapie, Stammzellforschung, grüne Gentechnologie und synthetische Biologie) miteinander vergleichen. Von den Mitgliedern gemeinschaftlich verabschiedete Handlungsempfehlungen für alle sechs Themenbereiche sind dem Bericht vorangestellt und runden die Bilanzierung ab.

Mit ihrem neuen Themenband – der hier zusammengefasst vorgestellt werden soll – wendet sich die interdisziplinäre Arbeitsgruppe „Gentechnologiebericht“ der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften erstmalig der in der Öffentlichkeit noch weitgehend unbekannten Synthetischen Biologie zu. Von besonderer Faszination ist dabei die noch im Fluss befindliche Auseinandersetzung, was denn nun eigentlich die Synthetische Biologie ist und welche Forschungsansätze ihr konkret zuzuordnen sind. Entsteht hier wirklich eine neue Ingenieurbiologie? Nach einer inhaltlichen (Kapitel 1) und methodischen (Kapitel 2) Einführung beginnt die thematische Auseinandersetzung mit einer wissenschaftshistorischen Perspektive auf synthetisch-technische Traditionen in der Biologie (Kapitel 3). Anschließend wird der aktuelle naturwissenschaftliche Sachstand präsentiert mit einem Fokus auf chemisch-synthetische Forschungsansätze (Kapitel 4) und neue Anwendungen in der Biomedizin (Kapitel 5). Überdies werden in interdisziplinärer Ausrichtung der Arbeitsgruppe auch neue philosophische (Kapitel 6) und ethische (Kapitel 7 und 8) Implikationen der Synthetischen Biologie diskutiert. Als letzter Themenbereich wird die aktuelle gesellschaftliche Wahrnehmung der Disziplin besprochen: sowohl die gegenwärtige Berichterstattung zum Thema (Kapitel 9) als auch die öffentliche Meinung in Deutschland und Europa (Kapitel 10). Die inhaltlichen Ausführungen werden in gewohnter Weise durch quantitative Daten in Form von Indikatoren unterstützt (Kapitel 11). Ergänzt werden die Beiträge durch die gemeinsamen Kernaussagen und Handlungsempfehlungen der Mitglieder der Arbeitsgruppe für die Synthetische Biologie.

Patienten und Patientinnen setzen große Hoffnungen in Stammzellen zur Behandlung von schwersten und bisher nicht oder nur ungenügend therapierbaren Erkrankungen. Was aber sind Stammzellen? Welche Eigenschaften haben sie und wo stehen die Stammzellforschung und darauf basierende Therapieansätze international und mit Blick auf Deutschland heute? Diese Kurzfassung fasst den Themenband der IAG Gentechnologiebericht zur Stammzellforschung in deutscher und englischer Sprache zusammen und präsentiert Kernaussagen und Handlungsempfehlungen der IAG zum Thema.

Dieser Beitrag stellt ethische Aspekte von Hirnorganoiden vor, reflektiert die im Diskurs verwendeten Begriffe und greift auch das Thema Mensch-Tier-Chimären unter der Verwendung von zerebralen Organoiden auf.

Dieses Kapitel stellt Problemfelder zur Organoidforschung vor, also Themen, die öffentlich wahrgenommen und diskutiert werden. Zu diesen Themenfeldern werden dann Indikatoren präsentiert. Diese messbaren Daten geben Aufschluss über die Entwicklung der Organoidforschung in Deutschland.

In diesem wissenschaftstheoretischen Beitrag geht es um Organoide als wissenschaftliche Modelle.

In seinem Beitrag stellt Herr Taupitz die deutsche Rechtslage zu Organoiden vor. Auch wenn es kein eigenes Gesetz zur Regulierung dieses neuen Bereiches gibt, sind doch viele bestehende Gesetze auch in diesem Kontext relevant.

Das Kapitel fasst zunächst den aktuellen Sachstand zusammen und bietet einen Ausblick auf die zukünftige Bedeutung von Organoiden für Forschung und Gesundheitsversorgung, wobei auch die Rechtslage und ethische Diskussionen berücksichtigt werden. Daran anschließend werden Handlungsempfehlungen für die Politik abgeleitet.

Inhaltsverzeichnis des Themenbands

Die öffentliche Debatte um den Einsatz der Gentechnologie bei Pflanzen hält in Deutschland unverändert an. Gleichzeitig sind die weltweiten Anbauflächen gentechnisch veränderter Pflanzen in den letzten Jahren weiterhin kontinuierlich gestiegen. Verpasst Deutschland den Anschluss? Oder bieten neue Methoden und Entwicklungen weniger umstrittene Alternativen? Der Band „Grüne Gentechnologie“ liefert auch in seiner 3., völlig neubearbeiteten und ergänzten Auflage eine interdisziplinäre Analyse des aktuellen Stands von Wissenschaft und Technik. Nach einer umfassenden Darstellung der Forschung zur grünen Gentechnologie werden mögliche Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt, der ökonomische Nutzen sowie der politische Rahmen der grünen Gentechnologie diskutiert. Ethische Argumentationsmuster und die geringe Akzeptanz in Deutschland und der EU werden ebenso aufgegriffen wie die Frage, ob die Gentechnik einen Beitrag zur Welternährung leisten kann. Umfangreiches Zahlenmaterial zur Entwicklung der Gentechnologie in Deutschland rundet den Bericht ab.

Gentherapie steht nach wie vor nicht im Zentrum des öffentlichen Interesses; nur gelegentlich lässt sich in der veröffentlichten Meinung ein Artikel zu „Präzisionsfähren für die Gentherapie“ (FAZ, 13.10.2010) oder zu „Gentherapie bei Parkinson zeigt Wirkung“ (Tagesspiegel, 02.05.2011) finden. Zumeist handelt es sich dabei um Beiträge, die über Forschritte in der Grundlagenforschung oder vereinzelte geglückte Therapieversuche berichten. Diese Nachrichten können als Spiegel für die gegenwärtige Situation im Feld gelten: Nach den Rückschlägen der 1990er Jahre folgte eine Phase intensiver Erforschung von zell- und molekularbiologischen Grundlagen, die jetzt zunehmend in klinische Versuche münden. Das heißt, inzwischen haben sich, weitgehend unbeachtet von der Öffentlichkeit, neue Entwicklungen ergeben, die Gegenstand der vorliegenden Studie sind. Der Band „Gentherapie in Deutschland“ liefert auch in seiner zweiten, aktualisierten und erweiterten Auflage eine umfassende Darstellung der Forschung der Gentherapie in Deutschland sowie eine interdisziplinäre Analyse unter Einbeziehung naturwissenschaftlicher und medizinischer Fakten, der juristischen Rahmenbedingungen, der ethisch relevanten Fragestellungen sowie der öffentlichen Wahrnehmung: Dem Buch vorangestellt sind die Kernaussagen und Handlungsempfehlungen der Mitglieder der interdisziplinären Arbeitsgruppe „Gentechnologiebericht“ der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften (Kapitel 1). Nach inhaltlicher und methodischer Einführung (Kapitel 2) beginnt die thematische Auseinandersetzung mit einer Reflexion über die Entwicklung des eigenen Feldes: Der aktuelle Status quo klinischer Gentransferstudien wird ebenso erörtert wie die gegenwärtige Grundlagenforschung vor allem hinsichtlich der Vektortechnologie; der medizinische Sachstand wird anhand von genetisch bedingten sowie onkologischen Erkrankungen nachvollzogen (Kapitel 3). Überlegungen zu einer intrauterinen Gentherapie ergänzen die Ausführungen zum wissenschaftlich-technischen Stand (Kapitel 4). Die Darstellung der derzeitigen, komplexen europäischen und nationalen Regularien und Verordnungen verdeutlicht die rechtliche Situation im Umgang mit gentherapeutischer Forschung (Kapitel 5). Forschungsethische Implikationen (Kapitel 6) werden neben der poten-ziellen Anwendung eines Gentransfers im nichttherapeutischen Bereich (Kapitel 7) genauso diskutiert wie Fragen nach der Wahrnehmung und Bewertung der Gentherapie in der bundesdeutschen Bevölkerung (Kapitel 8). Im Anschluss werden die textlichen Ausführungen mithilfe von quantitativen Aussagen validiert (Kapitel 9); anhand von so genannten Indikatoren können so belastbare Zahlen zum Beispiel zum Forschungsstandort Deutschland, zur Realisierung wissenschaftlicher und medizinischer Zielsetzungen, zur Produktentwicklung beziehungsweise den Transfer von Wissen in Produkte sowie zur öffentlichen Wahrnehmung und Bewertung in standardisierten Datenblättern präsentiert werden.

Der Gentechnologiebericht ist eine breit angelegte Studie zum Stand der Gentechnologie in Deutschland. Die Darstellungen und Bewertungen erfolgen sowohl unter wirtschaftlichen, wissenschaftlichen und politischen als auch unter ökologischen, ethischen und sozialen Gesichtspunkten. Die Autoren von der AG Gentechnologiebericht der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften konzentrieren sich auf vier Fallbeispiele aus der Gentechnologie-Debatte: die Genomforschung, die Grüne Gentechnologie, die molekulargenetische Diagnostik und die Biotech-Start-ups. Der Stand der Genomforschung zeigt, daß die gentechnologische Grundlagenforschung in Deutschland weitgehend etabliert und akzeptiert ist. Da auf Grund der rasanten Entwicklung die Grenzen zwischen Anwendungs- und Grundlagenforschung verwischen, ist ein erhöhtes Maß an gesellschaftlicher Reflexion erforderlich. Die Arbeitsgruppe befürwortet daher „eine stärkere Vermittlung ethischer und sozialer Dimensionen der Genomforschung nach dem Vorbild der in England gegründeten Centre for Genomics in Society, die die gesellschaftlichen Auswirkungen der Gentechnologie untersuchen“. Kein anderer Aspekt der Gentechnologie ist hierzulande so umstritten wie die Grüne Gentechnologie, die Züchtung und der Anbau von gentechnisch veränderten Pflanzen. Gegenwärtig bauen andere Industrieländer, aber auch Schwellenländer wie China, ihre Forschungskapazitäten in diesem Bereich erheblich aus. Die Arbeitsgruppe kritisiert hier die zwiespältige Politik der Bundesregierung: „Während das Forschungsministerium die grüne Gentechnologie fördert, wird sie vom Verbraucherschutzministerium zugleich behindert“. Die gentechnische Diagnostik ist ein wichtiges Anwendungsfeld der Gentechnologie in der Medizin und kann sich auf gesellschaftliche Akzeptanz berufen. Da sie sich in atemberaubendem Tempo entwickelt, empfiehlt die Arbeitsgruppe, „möglichst schnell einen konsistenten Rechtsrahmen zu schaffen, der die informationelle Selbstbestimmung der Patienten sowie eine professionelle Beratung garantiert“. Der Gentechnologiebericht belegt, daß sich die Biotech-Start-ups trotz Wirtschaftskrise zuletzt konsolidiert haben. Nach Einschätzung der Arbeitsgruppe hängt ihre weitere Zukunft auch wesentlich davon ab, „daß das Management junger Start-up Unternehmen verbessert wird, beispielsweise durch einen intensiven Austausch zwischen Industrie, Kapitalgebern und Entrepreneurs“.

Unter dem Oberbegriff „Genomchirurgie“ werden neue Verfahren der Gentechnik zur gezielten Änderung von Genomen subsumiert. Brisant ist dabei, dass die Methodik grundsätzlich auch beim Menschen anwendbar ist. Durch die Veränderung von Keimzellen könnten die Genomänderungen an die Nachkommen vererbt werden. Gerade solche Keimbahn-Eingriffe sind heftig umstritten. Die Interdisziplinäre Arbeitsgruppe Gentechnologiebericht fordert in ihrer Analyse ein Moratorium von Keimbahnexperimenten zur Klärung der mit ihr verbundenen offenen experimentellen, ethischen und rechtlichen Fragen. Die Analyse führt zunächst in die Thematik ein, es folgt eine Auflistung möglicher rechtlicher und ethischer Fragen, die es während des geforderten Moratoriums zu diskutieren gilt.

Wissenschaftlich-technische Innovationen, eine Vielzahl von etablierten beziehungsweise neuen Anwendungen sowie die politischen Bemühungen um eine spezifische Gesetzgebung belegen die Aktualität des Themas Gendiagnostik in Deutschland. Vor diesem Hintergrund informiert das vorliegende Supplement über neueste technische Entwicklungen, es liefert einen Überblick über die aktuellen rechtlichen Rahmenbedingungen und diskutiert einzelne Anwendungsfelder molekulargenetischer Diagnostik. Außerdem erörtert es Fragen nach dem Status und der Regulierung von genetischer Information und präsentiert ausgewählte Daten zu den aktuellen Entwicklungen in Deutschland.

Diese Kurzfassung fasst die Beiträge aus dem Themenband "Epigenetik. Implikationen für die Lebens- und Geisteswissenschaften" der Interdisziplinären Arbeitsgruppe Gentechnologiebericht (hgg. von Jörn Walter und Anja Hümpel) zusammen. Außerdem werden Kernaussagen und Handlungsempfehlungen der IAG Gentechnologiebericht zum Thema Epigenetik vorgestellt.

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.

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. Auch bei Pflanzen ist dies möglich, wen auch aufgrund der Zellwand pflanzlicher Zellen sehr viel schwieriger als bei tierischen Zellen. Das Kapitel gibt einen EInblick in die Entwicklung der Einzelzellanylse bei Pflanzen.

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. Die vorliegende Broschüre zur Einzelzellanalyse gibt einen Überblick über die neuen Möglichkeiten aus den Perspektiven der Entwicklungsbiologie, Biomedizin und Bioinformatik und greift mögliche gesellschaftliche Implikationen und Konsequenzen auf.

Die Kurzfassung zum dritten "Gentechnologiebericht" der gleichnamigen interdisziplinären Arbeitsgruppe stellt die von seinen Mitgliedern gemeinschaftlich verabschiedeten Kernaussagen und Handlungsempfehlungen vor. Diese fassen die relevantesten Entwicklungen und Tendenzen für sechs ausgewählte Themenschwerpunkte im komplexen Forschungsfeld der Gentechnologie zusammen: 1) Epigenetik, 2) Gendiagnostik, 3) Stammzellforschung, 4) Gentherapie, 5) grüne Gentechnologie und 6) synthetische Biologie.

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. Dabei werden sehr große Mengen an Daten generiert, die ausgewertet werden müssen. Hierfür werden auch MEthoden des maschinellen Lernens genutzt. Der Beitrag klärt über teschnische Grundlagen und Herausforderungen auf diesem Gebiet auf.

Mit dem Kapitel "Themenbereich grüne Gentechnologie: Pflanzenzüchtung und Agrarwirtschaft" im "Dritten Gentechnologiebericht" wird ein umfassendes Monitoring zu den aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der grünen Gentechnologie vorgelegt. Das Indikatoren-basierte Vorgehen, das in den letzten Jahren etabliert wurde, wird dabei fortgeführt. Zu den aufgegriffenen Themen gehören GV-Pflanzen in Forschung und Anwendung, Neue Züchtungsmethoden, wichtige Hilfstechnologien, sowie praktische Anwendungen und Züchtungsziele. Problemfelder und Indikatoren zur grünen Gentechnologie runden den Bericht ab.