Revolution der MedizinDie Stunde der Bio-Punks

In amerikanischen Garagenlabors wird die Medizintechnik neu erfunden: Biologen, Programmierer und Computerfreaks wollen den Menschen gesünder machen. Ihre Konkurrenz: die Konzerne. Ihr Vorbild: das Silicon Valley von Anne Kunze

Olivia Webb panscht in einem Messbecher aus dem Supermarkt eine reichlich unappetitliche Flüssigkeit zusammen. Webb ist Wissenschaftlerin, was man nicht vermuten würde, wenn man sie in ihrem Arbeitskeller in Pittsburgh, Pennsylvania, stehen sieht. Destilliertes Wasser, Backpulver und Essig: Diese Zutaten mischt Webb so lange zusammen, bis die Brühe dem pH-Wert von Blut entspricht. Als Nächstes nimmt die Biologin ein kleines blau blinkendes Gerät zur Hand und tunkt es unter. Das Blinklicht erlischt, das ist schlecht. Es bedeutet nämlich, dass der Apparat im Blut nicht funktionieren würde. Dabei soll er so bald wie möglich, spätestens im September, in einen menschlichen Oberarm implantiert werden.

Das Implantat ist die neueste Erfindung einer Gruppe junger Biologen, Computerexperten und Tüftler. Wenn es nach ihnen geht, sollte bald jeder ein solches Gerät in sich tragen. Es misst wichtige Funktionen des Körpers und soll verhindern, dass der Mensch krank wird. Wie das geschieht? Eine schmale Platine, klein wie ein Feuerzeug, zeichnet Herzschlag und Körpertemperatur auf und schickt die Daten übers Handy ins Internet.

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Tim Cannon, 33, ist der Softwareingenieur der Gruppe und außerdem sein eigenes Versuchskaninchen. Ihm soll das Gerät in den Arm gesetzt werden, eingepackt in eine Hülle, damit es nicht mit Blut in Berührung kommt. Andernfalls platzt die Batterie im Apparat, und Cannon stirbt. Sein Herz und seine Nieren würden vergiftet, sagt er, innerhalb von Minuten. Es schreckt ihn nicht. "Nur wenn wir mit dem eigenen Körper experimentieren, können wir den Wettlauf mit den großen Konzernen gewinnen." Cannon geht es um die Frage, wer das Sagen über die Gesundheit der Menschen hat: Punks wie er selbst oder die Krawattenträger in den großen Medizinkonzernen. Er steigt die wacklige Treppe hinauf, die zum Büro der Gruppe führt, einem kleinen Raum mit aufgeschraubten Computern auf dem Holzfußboden und zerschlissenen Polstersesseln.

Innovationen der Bio-Punks: BioSensor

Lebendige, genetisch veränderte Bakterien wechseln ihre Farbe, sobald das Instrument mit verseuchtem Wasser in Berührung kommt. Die Erfindung könnte es Menschen in Entwicklungsländern ermöglichen, Wasser darauf zu testen, ob es trinkbar ist.

Mess-Implantat

Das kleine Gerät misst Herzschlag und Temperatur, überträgt die Daten aufs Handy und von dort ins Internet, wo eine Software sie auswertet. Die Erfinder möchten Volkskrankheiten wie Herzstörungen so früh erkennen, dass sie günstig zu behandeln sind.

Bio-Printer

Der Bio-Printer verbindet pflanzliche, tierische oder menschliche Zellen zu einem Gewebe. Die Technik ist als 3-D-Druck bekannt und für Kunststoffe marktreif. Der Bio-Printer steht eher noch am Anfang. In einigen Jahren wollen Entwickler aber Haut drucken können.

Die USA ist dieser Tage ein Land in erregter Gründerzeitstimmung: Amateure, Wissenschaftler und Unternehmer richten in Küchen, Kellern und Garagen ihre Labore ein. Sie nennen sich Bio-Hacker, Do-it-yourself-Biologen oder Bio-Punks. Sie züchten Zellen, setzen Gene neu zusammen und entwickeln Implantate. Es ist eine junge Bewegung, die sich lustvoll und neugierig auf das Leben stürzt, das sich da vor ihnen in Petrischalen und Reagenzgläsern windet.

An dem medizintechnischen Fortschritt, für den sich die Bio-Punks interessieren, wird auch in Konzernen und an Universitäten geforscht. Neue Apparate und Testverfahren gelten als nächste Innovation schlechthin, welche die Lebensqualität der Menschen erheblich verbessern soll. Obendrein sollen die Menschen dadurch auch produktiver werden. Forscher und Unternehmer erhoffen sich so einen regelrechten Schub für das Wirtschaftswachstum – so wie nach der Erfindung der Dampfmaschine und der Entwicklung des Internets. Bill Gates, Gründer des Softwarekonzerns Microsoft, des größten Computerprogramm-Herstellers der Welt, sagt in einem YouTube-Video, wenn er heute jung wäre, würde er sich an der Nahtstelle von Computern und Medizin aufhalten. Für den Einsatz von Software zur Verbesserung der Medizin breche ein "goldenes Zeitalter" an.

In einer Firma will man bald lebensfähige Haut drucken

Es gibt viele Jungunternehmer, die genau daran glauben und dabei aufs große Geld hoffen. Bei BioCurious etwa, einem Bio-Hacker-Labor in San Francisco, mieten sich regelmäßig Investoren ein. Die neueste Entwicklung ist ein 3-D-Drucker, der Zellen von Pflanzen, Tieren und Menschen zu Gewebe verbinden kann. In dem Prozess werden einzelne Zellen mit Lasertechnik quasi miteinander verschmolzen, das Verfahren ist bei Kunststoffen schon marktreif. Aber nicht nur BioCurious, auch Spitzenforscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) versuchen, den 3-D-Druck auf menschliches Gewebe zu übertragen. Der Unterschied: Die Bio-Hacker haben den Bauplan ihres neuen Druckers veröffentlicht.

Bald hofft man bei BioCurious, lebensfähige Haut drucken zu können. In ein vergleichbares Start-up hat der deutschstämmige Peter Thiel einen sechsstelligen Betrag investiert. Thiel gilt als einer der konsequentesten, radikalsten Wagniskapitalgeber in den USA. Sein bislang größter Erfolg war ein frühes Investment in das Soziale Netzwerk Facebook, und insofern hoffen viele Bio-Hacker nun, mit Thiel einen Wegbereiter für den wirtschaftlichen Erfolg gefunden zu haben.

Leserkommentare
  1. Ich arbeite selber mit Linux und anderen freien Softwares... Da fällt mir zuerst auf, dass es gute Hacker und schlechte Hacker gibt. Leute die Schnittstellen aufdecken und Programme zum lösen von Problemen entwickeln. Andere nutzen Sie, um sich selbst zu bereichern.... mit Daten, geklauten Kreditkarten Zugängen etc. Im Bereich von Lifescience ist in Zukunft viel möglich. Das sehe ich genauso. Viel gutes, aber bestimmt genauso viel schlechtes. Arbeiten mit Bakterien ist ein Risiko. Genetische Organismen zu manipulieren birgt ungeahnte Risiken. Das ist kein Science Fiction, das ist die Realität. Mutieren bestimmte Viren oder Bakterien können gefährliche Kombinationen entstehen. Bei den Genexperimenten von Bio-Punks enstehen nicht nur die Mutationen welche gewollt sind sondern viele unbekannte. Meistens stirbt der Organismus einfach, aber wenn nicht ist alles möglich.
    Ich sehe die Branche der optimierten Medizin genauso rosig wie die Protagonisten, aber auf gut Glück Mutationen zu erzeugen bei Organismen welche ich nicht verstehe... also als Laie zu arbeiten ist eigentlich verantwortungslos....

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    Hatte die gleiche Diskussion mit meinem Vater, der für sein Alter sehr Internet begeistert ist und Windows benutzt. Im Gegensatz zu mir.

    Sein Argument war, dass bei freien Betriebsystemenen die Kontrolle nur durch engagierte Menschen besteht, da jeder machen kann was er will, ohne Gelddruck des Konsumenten. Bei Unternehmen hat aber der Konsument und Gesetzgeber mehr Kontrolle.
    Kann natürlich auch in die hose gehen, aber vorallem bei soetwas intinem wie dem körper sind Datenclouds sehr kritisch zu sehen.

    • Thorst
    • 09. Mai 2013 22:58 Uhr

    Leider herrscht bei vielen Leuten noch eine sehr vage, meist medial verursachtePani in Bezug auf Biologie, welche zusammen mit Halbwissen dann schreckliche Auswüchse annimmt. Aus diesem Grund:

    "Genetische Organismen zu manipulieren birgt ungeahnte Risiken."
    1) Es gibt keine un-genetischen Organismen
    2) Die Manipulation des Genoms birgt keine ungeahnten Risiken, sondern die Ergebnisse sind sehr gut abschätzbar. Deswegen ist es ja so ein tolles Forschungsfeld. Bei solchen Arbeiten werden nur Gene ausgeschaltet/eingebracht, da kann nicht spontan etwas anderes passieren. Natürlich sollte man aufpassen, was man in seinen Organismus stopft ...

    "Mutieren bestimmte Viren oder Bakterien können gefährliche Kombinationen entstehen."
    Die wenigsten Mutationen führen zu neuen Phänotypen, geschweige denn zu plötzlich gefährlicheren Organismen. Das ist so eine Vorstellung, die sich durch Hollywood oder was weiß ich etabliert hat.

    "Bei den Genexperimenten von Bio-Punks enstehen nicht nur die Mutationen welche gewollt sind sondern viele unbekannte."
    Jain. Es gibt ungerichtete Mutagenese, aber solange der Anwender halbwegs Ahnung hat, entstehen bei einer Mutagenese nicht viele ungewollte oder unbekannte Mutationen. Und selbst wenn, mehrere Gene betroffen sind, kommt nicht auf einmal ein Horror-Killer Organismus dabei raus.

    • porph
    • 09. Mai 2013 23:20 Uhr

    "aber auf gut Glück Mutationen zu erzeugen bei Organismen welche ich nicht verstehe... also als Laie zu arbeiten ist eigentlich verantwortungslos...."

    Hmmm... schonmal den Begriff Evolution gehört? Ich will ja niemandem seine schönen Vorstellungen rauben, aber die funktioniert genau so. Es ist im Prinzip die Grundidee des Lebens an sich. Da plant niemand irgendetwas gezielt, oder "versteht" gar. Jeder Organismus gibt im Falle der Fortpflanzung Erbinformation weiter, aber nicht einfach so, sondern fehlerbehaftet (Mutationen). Durch diese Fehler entstehen neue Eigenschaften, die gut sein können (positive Selektion) oder schlecht (negative Selektion). In vielen Fällen passiert aber auch einfach gar nichts. Die Vorstellung, durch blindes Herumexperimentieren an Genen würde Unheil entstehen, ist schon lustig, da genau darauf nunmal unsere ganze Existenz beruht. Blindes "Herumpfuschen" an Genen ist das Grundprinzip allen Lebens.

  2. der Artikel hinterlässt mich nachdenklich. Zum einen finde ich die Idee sehr gut, dass Menschen Forschen, nicht um des Geldes willen. Außerdem ist der Mensch nun mal (auch) eine Maschine, die ihre Konstruktionsfehler hat. In der Zukkunft kann viel Leid verhindert werden, wenn man Technologie einsetzt. Das Potential ist enorm.

    Allerdings habe ich auch an einigen Stellen das Gefühl, dass hier Spinner interviewt wurden, denn wer zum Beispiel ernsthaft behauptet, jemand könne sich dauerhaft nur von Nährstoffkonzentraten ernähren, hat eindeutig keine Ahnung von den Vorgängen im menschlichen Körper. Das geht nämlich nur bis ans Lebensende gut. Oder man kopiert ALLE relevanten Inhaltstoffe der Nahrung, aber das ist exorbitant teuer, denn was der Körper alles an Stoffen braucht, wenn auch vieles in kleinen Mengen, ist schon enorm.

    Von daher weiß ich nicht genau, wie diese Szene einzustufen ist, wobei ein Artikel natürlich kein umfassendes Bild liefert.

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  3. ... wnn in diesem, angeblichen Gesundheits- Bereichen nicht so unglaublich viele öffentliche Gelder verschwendet würden könnte man über so viel Dummheit wirklich nur lachen ! Die Schildbürger lassen grüßen, sogar mit freundlicher Unterstützung deutscher "Qualitätsmedien" !

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  4. wenn es nicht vom Geld begrenzt wird. Aber wir müssen uns lauter Verblödungen einhämmern lassen. Auch die Not macht erfinderisch, nicht nur die Aussicht auf Umsatz und Gewinn.

    Auf den Arzt kann man sich wirklich nicht mehr allein verlassen. Da helfen schon einige Meßgeräte und die eigene Selbstbeobachtung.Nur man selbst merkt, ob was wirkt und was es bringt.

  5. ..Die Biologie ist eine Blaupause. Für jedes Problem hält die Natur bereits irgendwo eine Lösung bereit. Die zweite Annahme lautet: Der Mensch ist **eine Maschine.** Die Teile kann man reparieren – oder gegen bessere austauschen.

    manche der produkte, wie gewisse tests, oder zeitweilige auswertungen können bestimmt sinnvoll sein. auch das sich diese tueftler behaupten können ist wichtig.

    aber eigenverantwortung des einzelnen menschen ist das beste mittel
    dem grossen anteil von medizinpharisäern den gar aus zu machen. wie er schon sagte:..Für jedes Problem hält die Natur bereits irgendwo eine Lösung bereit...
    nichts ist perfekter als die evolution

    Eine Leserempfehlung
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    wenn man mal genauer darüber nachdenkt.

    Nichts ist perfekter als die Evolution.
    Natürlich, bezogen auf das jeweils aktuelle Ergebnis, also die gerade existierenden Biosphäre, gibt es nichts Perfekteres, weil ja alles andere bis ins jetzt ausgestorben ist.
    Andererseits, vom jeweiligen neusten Stand abstrahiert ist Imperfektion die Essenz der Evolution, käme es einmal zum perfekten Zustand, gäbe es keine Evolution mehr. Ich finde, dies illustriert gut den emergenten Charakter des evolutiven Algorithmus. Das einzelne Individuum spürt kaum, dass es Teil eines großen Ganzen ist, obwohl alle einzelnen Individuen dieses Ganze zusammen ausmachen.

    Die Evolution ist so perfekt, wie sie gleichzeitig Imperfekte Ergebnisse liefert. Etwas OT, aber mir schien es faszinierend.

    Was mir noch zu dem Gedanken, dass die Natur irgendwo die Lösung hat, einfällt:
    Vielleicht ist das weniger wörtlich gemeint. Sondern eher so, dass es Inspiration da gibt, wo eben ein bestimmtes Thema, hier "Leben" bearbeitet wird.
    Beispiel: Wenn ich in der Natur sehe, wie die Srungbeine von Insekten funktionieren, kann ich eine davon inspirirerte Serie von Implantaten konstruieren. Das hat nichts mit dem ungeheuer dämlichen "aus natürlichen Rohstoffen und rein pflanzlich" aus der Werbung zu tun.

  6. wenn man mal genauer darüber nachdenkt.

    Nichts ist perfekter als die Evolution.
    Natürlich, bezogen auf das jeweils aktuelle Ergebnis, also die gerade existierenden Biosphäre, gibt es nichts Perfekteres, weil ja alles andere bis ins jetzt ausgestorben ist.
    Andererseits, vom jeweiligen neusten Stand abstrahiert ist Imperfektion die Essenz der Evolution, käme es einmal zum perfekten Zustand, gäbe es keine Evolution mehr. Ich finde, dies illustriert gut den emergenten Charakter des evolutiven Algorithmus. Das einzelne Individuum spürt kaum, dass es Teil eines großen Ganzen ist, obwohl alle einzelnen Individuen dieses Ganze zusammen ausmachen.

    Die Evolution ist so perfekt, wie sie gleichzeitig Imperfekte Ergebnisse liefert. Etwas OT, aber mir schien es faszinierend.

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    Doppelpost. Die Redaktion/se

  7. Was mir noch zu dem Gedanken, dass die Natur irgendwo die Lösung hat, einfällt:
    Vielleicht ist das weniger wörtlich gemeint. Sondern eher so, dass es Inspiration da gibt, wo eben ein bestimmtes Thema, hier "Leben" bearbeitet wird.
    Beispiel: Wenn ich in der Natur sehe, wie die Srungbeine von Insekten funktionieren, kann ich eine davon inspirirerte Serie von Implantaten konstruieren. Das hat nichts mit dem ungeheuer dämlichen "aus natürlichen Rohstoffen und rein pflanzlich" aus der Werbung zu tun.

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  8. Ich kann mir nur schwer vorstellen, wie Krankenhäuser überflüssig werden sollen. Sollen sich die Menschen denn auch selbst operieren? Darüber hinaus sagen einzelne Blutwerte oft nichts aus, man muss den Gesamtzusammenhang sehen. Das kann kein Laie. Ein Arzt sollte auch via Smartphone keine Ferndiagnose abgeben. Er muss den Patienten eigentlich persönlich sehen.
    Und Nährstoffkonzentrate können kein Ersatz für eine vollwertige Ernährung sein; die Wirkung von isolierten Vitaminen auf den Körper ist noch nicht einmal genau geklärt.

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