gateSTORY – Biohacking: neue Wege für die Biotechnologie

So viel Potenzial steckt in der Do-It-Youself-Biologie für die Startup-Branche

Biohacker könnten bald so einflussreich sein, wie es Computerhacker heute schon sind. Was Biohacking genau bedeutet, warum man sich davor nicht fürchten muss und welches Potential in der Do-It-Yourself-Biologie steckt, erklärt Rüdiger Trojok.

Seit einigen Jahren wird eine zunehmend selbstbewusste Bewegung von biologischen Freizeitforschern wahrgenommen. Die heterogene Szene der Do-It-Yourself-Biologie (DIY-Bio) trifft sich nicht in den Laboren von Forschungseinrichtungen oder Unternehmen, sondern im häuslichen Umfeld, an angemieteten Laborplätzen oder in Vereinen mit kleinen privaten Laboren. Durch die konzeptionelle Nähe der Akteure zur traditionellen Computerhacker-Szene wurden die Mitglieder der Szene insbesondere im deutschsprachigen Raum häufig als »Biohacker« betitelt. Hacken bedeutet, Gegenstände oder auch Ideen aus ihrem ursprünglichen Kontext herauszulösen und ihnen eine neue Funktion zu geben.

Dezentralisierte Technologie und vereinfachte Anwendung

Die Bewegung der Biohacker findet im häuslichen Umfeld, an angemieteten Laborplätzen oder in Vereinen mit kleinen privaten Laboren statt.

Der momentane Stand der Fähigkeiten von Biohackern in Bezug auf Elektronik und Geräte ist mit dem von professionellen Biotechnologielabors Mitte der 1990er Jahre vergleichbar – nur, dass die Geräte heute im Eigenbau um ein Vielfaches günstiger herstellbar sind. Durch die grundsätzliche Chance für jede Person weltweit, auf wissenschaftliche Erkenntnisse zuzugreifen, wird das nötige Wissen und Material rund um den Globus verbreitet und der technische Stand zeitlich beinahe synchronisiert.

Durch die günstige und praktische Anwendbarkeit von Biohackertechnologie ist diese Form des technologischen Fortschritts dazu prädestiniert, sich ähnlich wie Computertechnologie dezentral auf der ganzen Welt auszubreiten. Schon jetzt findet eine starke Beteiligung von Forschern und Amateuren in Entwicklungs- und Schwellenländern wie Indonesien oder Indien statt. So wird sich das technische Potenzial von Biohackern schon in wenigen Jahren maßgeblich erweitern – vor allem dann, wenn die Kosten für Laborequipment und Materialien weiter massiv fallen. Insbesondere gilt das für die DNA-Synthese – bei der DNA-Sequenzierung ist bereits ein exponentieller Preisverfall eingetreten. DNASequenzierung und -Synthese wandeln chemische DNA-Moleküle in digitale DNA-Sequenzen um bzw. umgekehrt.

Allgemein geht der Trend in Richtung einer Dezentralisierung der Technologie und Vereinfachung der Anwendung. Längerfristig wird dazu voraussichtlich die Miniaturisierung und Automatisierung nahezu aller Laborgeräte und -tätigkeiten hinzukommen.

Biohacker treffen sich zu Hackathons, um molekularbiologische Methoden zu erproben und weiter zu entwickeln. Die transdisziplinären Events ziehen Experten aus unterschiedlichsten Fachrichtungen an – von Design, über Ingenieurwesen bis zu Biologie sind die unterschiedlichsten Ideen präsent und werden schnell und kreativ umgesetzt.

Durch Lab-on-a-Chip-Technologie werden biologische Reaktionen voraussichtlich in tragbaren Geräten computergesteuert ablaufen können.

Dank der zu erwartenden Dezentralisierung der DNA-Synthesetechnologien würde es demzufolge auch überall möglich sein, neu programmierte Gene und Genome zu erzeugen. Die dafür nötigen Gen-Sequenzen – als zentrale Ressource – könnten digital übermittelt werden und vor Ort zum Einsatz kommen. Durch neueste Entwicklungen wie beispielsweise der zellfreien Proteinsynthese, lässt sich das große Potential auch außerhalb des üblichen Laborkontexts nutzbar machen. Mit dieser Methode lassen sich Proteine im Labor herstellen. Es erscheint denkbar, dass in nicht allzu ferner Zukunft Produkte in der personalisierten Medizin oder sogar personalisierte Gebrauchsgüter mit Hilfe der Biohackertechnologien erzeugt und dezentral eingesetzt werden können.

Die Technologie bietet damit die Möglichkeit, ähnlich wie Software, geteilt bearbeitet und verwaltet zu werden, mit direkten materiellen Produkten als Resultat – ähnlich wie bei »konventionellen« additiven Fertigungsverfahren. Damit wird mehr und mehr DIY-Biologen die Option eröffnet, auch in kleineren Vorhaben komplexere Forschungsprojekte durchzuführen und neue Produkte zu entwickeln und zu testen. Langfristig ist es denkbar, dass viele kleine Unternehmen biologische Produkte herstellen, analog zur Tätigkeit heutiger mittelständischer Softwareunternehmen.

Gründung neuer Biotechnologie-Unternehmen

Durch eine lose regionale Anbindung an Forschungsinstitute sowie auch Startup-Inkubatoren können Projekte, die aus der DIY-Biologie hervorgehen, in unternehmerische Tätigkeiten münden oder in ein institutionelles Forschungsprogramm überführt werden. Eine entsprechend geförderte Szene könnte eine vertiefte Diskussion der modernen Biologie liefern, öffentliche Aufklärungsarbeit leisten und innovative Startups generieren. Zudem könnte das öffentlich finanzierte, durch akademische Forschung erzeugte Wissen für ein größeres Publikum auch außerhalb von Forschungsinstituten nutzbar gemacht werden.

Beim Biohacking werden unterschiedliche Technologien aus den Bereichen Künstliche Intelligenz, Virtual Reality, Augmented Reality, Robotik und Synbio zu Innovationen verknüpft.

Bisher ist die Biohackerszene noch relativ klein. Die Bandbreite der möglichen Positionen, die von DIY-Bio-Gruppen und ähnlichen Akteuren übernommen werden, zeugt jedoch von einer großen Heterogenität der Szene: von der Betonung der wirtschaftlichen Chancen als Folge der Gründung neuer Biotechnologieunternehmen über eine positive Beeinflussung der öffentlichen Meinung bis hin zu der Ausarbeitung kompetenter technologiekritischer Positionen nach dem Vorbild des Chaos Computer Club. Insofern besitzt die Biohackerbewegung einen Modellcharakter, da Ideen ausprobiert werden und sie die Chance bietet, frühzeitig zukünftige Entwicklungen zu erkennen und wirtschaftlich nutzbar zu machen.

Über den Autor
Rüdiger Trojok, Diplom-Biologe, ist Forscher, Technologieberater und Autor. Bei UnternehmerTUM, Europas führendem Zentrum für Innovation und Gründung, leitet er die Bio.Kitchen, ein Innovationslabor für synthetische Biologie (Synbio) und transdisziplinärer Technologieinkubator. Hier entwickelt er Prototypen, die Künstliche Intelligenz, Virtual Reality, Augmented Reality, Robotik und Synbio zusammenführen.
Rüdiger studierte System- und Synthetische Biologie an den Universitäten Potsdam, Kopenhagen (DTU) und Freiburg. In seiner wissenschaftlichen Arbeit erfand er eine neuartige Verhütungsmethode, die auf gentechnisch veränderten Milchsäurebakterien basiert. Er arbeitete als Berater zu Biohacking und synthetische Biologie für das Büro für Technikfolgen-Abschätzung des Deutschen Bundestages sowie zur synthetischen und DIY-Biologie im EU-Programm Synenergene für das Institut für Technologiebewertung und Systemanalyse am Karlsruher Institut für Technologie. Im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) leitet er eine Untersuchung zum Genome Editing (www.crispr.kitchen).
Rüdiger engagiert sich seit 2009 für die Do It Yourself-Biologieszene und war Pionier bei einer Reihe von molekularbiologischen DIY-Experimenten. Als freiberuflicher Forscher entwickelte er digitale Biochips, die biologische Laborverfahren automatisieren und integrieren. Im Jahr 2013 gründete er den gemeinnützigen Verein Biotinkering Berlin e.V. (biotinkering-berlin.de) zur Unterstützung von Open-Source-Biotechnologieprojekten aus dem öffentlichen Leben, der Politik und der Kunst. Seine Arbeiten werden in Galerien und auf wissenschaftlichen Konferenzen in ganz Europa präsentiert, darunter das Ars Electronica Center in Linz.

Autorenkontakt
Rüdiger Trojok
Laboratory Lead Bio.Kitchen | UnternehmerTUM [x]
UnternehmerTUM GmbH | Lichtenbergstr. 6
85748 Garching bei München, Deutschland
Tel +49 89-18 94 69-0
trojok@unternehmertum.de

 

gateWAY 01.19: „Biohacking“

Biohacking ist der Schwerpunkt dieser Ausgabe. Was Biohacking genau bedeutet, warum man sich davor nicht fürchten muss und welches Potential in der Do-It-Yourself-Biologie steckt, können Sie im Leitartikel auf den Seiten 4 bis 7 lesen.

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