© Pixabay: Lukasz DylkaIn einem im Vorfeld des Weltwirtschaftsforums 2020 in Davos vom WEF und der «Nuclear Threat Initiative» publizierten Bericht fordern Biotechnologiespezialisten die Schaffung eines weltweiten Rahmenwerks zum Screening künstlicher DNA mit dem Ziel, katastrophale Bio-Unfälle oder gar gezielten Bio-Terror zu verhindern.

Seit die Genforschung im Jahr 2002 erstmals aufzeigte, wie es gelingt, ein vollständiges Virusgenom herzustellen, erlebt die moderne Biotechnologie einen weltweiten Boom, ja geradezu eine Revolution. Seither trugen unzählige Forschende, aber auch private Unternehmen weltweit zu immer besseren Technologien für die DNA-Synthese bei. In der Folge wurde die einst wenigen Spezialisten vorbehaltene Technologie einer stetig wachsenden Zahl von Wissenschaftlern und Ingenieuren auf der ganzen Welt zugänglich.

Wundern darf das globale Interesse an der DNA-Synthese nicht. Moderne DNA-Synthese-Technologien – etwa zur Herstellung von Gensequenzen für die klinische Diagnose und Behandlung – eröffnen zahlreiche Chancen, einerseits für die Medizin und die Gesundheitsindustrie, andererseits aber auch für die Energie-, Lebensmittel-, Landwirtschafts- und Fertigungsindustrie.

Hilfreich, sicher. Aber auch gefährlich!

Allerdings gibt es auch eine Kehrseite der Medaille: Bereits die aktuell verfügbaren Möglichkeiten der DNA-Editierung und DNA-Synthese bergen enorme Risiken für die biolo­gische Sicherheit, denn sie ermöglichen es, biologische Wirkstoffe und Biosysteme so zu manipulieren, zu verändern oder überhaupt erst in der Retorte zu erzeugen, dass diese auch als Waffen eingesetzt werden könnten. Werden solche DNA-Produkte – etwa eine virale Erreger-DNA oder eine hochgiftige Toxin-DNA – versehentlich oder absichtlich freigesetzt, drohen biologische Katastrophen bisher unvorstellbaren und in ihrer Reichweite sowie Dauer unbekannten Ausmasses.

Seriöse Forscher sind sich dieser Risiken bewusst – und einige warnen gar selbst vor der drohenden Gefahr. So enthüllten Forscher bereits anno 2018 in einer in Expertenkreisen viel beachteten Arbeit, wie sie mithilfe synthetischer, von einem kommerziellen Anbieter zugekaufter DNA-Fragmente das Pferdepockenvirus herstellen konnten. Dieses gilt in der Natur als ausgestorben, ist aber eng mit dem «klassischen» Pockenvirus verwandt – und daher potenziell gefährlich.

Mit dieser warnenden Arbeit wollten die Forscher aufzeigen, wie vergleichsweise einfach es sei, an die für synthetische Viren benötigten Grundsubstanzen zu kommen, und wie gross bereits heute das Potenzial sei, möglicherweise hochgefährliche Viren auf Basis kommerziell verfügbarer Technologien zu produzieren.

Spezialisten fordern zeitnahes Handeln

Vor diesem bedrohlichen Hintergrund publizierten das Weltwirtschaftsforum und die «Nuclear Threat Initiative» im Januar 2020 den Bericht «Biosicherheitsinnovation und Ri­s­i­kominderung: Ein globales Rahmenwerk für zugängliche und sichere DNA-Synthese». In diesem mahnen globale Experten aus dem öffentlichen und privaten Sektor die weltweite Etablierung und Durchsetzung standardisierter Screening-Praktiken an. Ein solches Rahmenwerk sei unabdingbar, um potenziellen Missbrauch von synthetischer DNA zu verhindern und die rasante Entwicklung der Biotechnologie in sichere Bahnen zu lenken.

Gesetze statt Freiwilligkeit müssen es richten

Zwar setzen viele DNA-Anbieter bereits heute solche Screening-Verfahren ein, um den Missbrauch von synthetischer DNA zu verhindern. Allerdings tun sie dies bis dato einzig auf freiwilliger Basis – und diese beginnt zu bröckeln. Schuld daran sind einerseits die hohen Kosten für die Screenings und andererseits der wachsende Konkurrenzdruck in der Branche. Die DNA-Synthese wird immer billiger und einfacher zugänglich. Das ruft Mitbewerber aus aller Herren Länder auf den Plan, welche mit Kampfpreisen agieren, um sich ihr Stück vom Kuchen zu sichern. «Es ist nur eine Frage der Zeit, bis die freiwillige Allianz gegen den Missbrauch bröckelt und ausgehöhlt wird», sind sich die Experten einig. Zudem befürchten sie, dass im Fahrwasser neuer Methoden zur enzymatischen DNA-Synthese bis etwa 2023 eine neue «Benchmark»-Generation von DNA-Synthesegeräten auf den Markt kommen wird, die noch viel mehr Firmen den Einstieg ebnen dürfte. Frei von jedweder Regulierung und ohne verbindliche Normen, welche Missbrauch verhindern könnten.

Die globale Gemeinschaft ist gefordert

Der von einer internationalen Expertenarbeitsgruppe erstellte Bericht empfiehlt daher dringend die Schaffung eines globalen Systems für das Screening synthetischer DNA-Produkte. Dazu müssten international gültige und anerkannte, kosteneffiziente und nachhaltige Mechanismen zur Verhinderung der illegalen DNA-Synthese und des Missbrauchs künstlicher DNA entwickelt und etabliert werden, fordern die Autoren. Ein solches neues Rahmenwerk biete markante Verbesserungen gegenüber den bestehenden freiwilligen Richtlinien, da es die Screening-Prozesse standardisieren würde, auch für neue Marktteilnehmer von Beginn an zugänglich wäre und zudem wertvolle Feedback-Daten zur Bewertung des Screenings liefern würde – und zwar zu deutlich niedrigeren Kosten als bisher.

Der Bericht mahnt überdies dazu, dass Unternehmen, internationale Organisationen und Regierungen zeitnah wirksame Optionen zur Überwachung der Einhaltung des Rahmenwerks für das DNA-Screening aufzeigen müssten. Es brauche für die DNA-Synthese, ebenso wie für andere neuartige Technologien, ein System gemeinsamer globaler Life-Science-Normen, überwacht und durchgesetzt von einer weltweit anerkannten Institution. Interessierte finden den Bericht auf www.weforum.org/reports.

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