Warum die leuchtende Pflanze von Kickstarter Unterstützer im Dunkeln ließ

In jeder Diskussion über Biohacking ist Exponat A wahrscheinlich die leuchtende Pflanze, die äußerst erfolgreiche Kickstarter-Kampagne von 2013, die 484.013 US-Dollar einbrachte, um biolumineszierende Pflanzen zu schaffen, die nachts sichtbar sind.

Das Projekt erfasste eine Idee mit wachsendem Gütesiegel: dass DNA nur Computercode ist, Lebewesen nur Hardware. Diese Ansicht wurde durch die schnell sinkenden Kosten sowohl für das Ablesen des DNA-Moleküls als auch für seine Synthese verstärkt. Wenn Biologie von einem Computerbildschirm aus verwaltet werden kann, wenn sie entqualifiziert und demokratisiert wird, dann ist das, was das Glühende-Pflanzen-Team eine Welt nennt, in der Bio-Engineering so einfach und alltäglich ist wie die Entwicklung mobiler Anwendungen heute.

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom September 2016

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Allerdings nur ein Problem. Es gibt noch keine leuchtende Pflanze. Das Projekt, das sich inzwischen in die Firma Taxa Biotechnologies verwandelt hat, hat keine Pflanzen hergestellt, die selbstständig Licht emittieren. Das seinen Unterstützern versprochene Saatgut ist bereits zwei Jahre überfällig. Es sagt aus, dass Biotechnologie nicht so einfach ist, wie es in den populären Medien dargestellt wird, sagt Todd Kuiken, ein Gelehrter am Woodrow Wilson Center in Washington, D.C., der synthetische Biologie studiert und zu den Unterstützern des Projekts gehörte. All diese Geschichten, dass Leute Viren oder neue Tiere in ihrer Garage machen werden – nun, es ist einfach nicht so einfach wie Legos miteinander zu verbinden.

Do-it-yourself-Biologie verspricht, normale Menschen oder kleine Teams von Amateuren an einer bereits großen wissenschaftlichen Revolution teilhaben zu lassen, die das 21. Jahrhundert prägt. In letzter Zeit hat sich die DIY-Biologie-Bewegung der Synthetischen Biologie zugewandt, dem Trend in Wissenschaft und Industrie, der sich für eine präzise und umfassende Konstruktion von Lebewesen, genetische Modifikation unter Verwendung von handelsüblichen DNA-Teilen und sogar für die Konstruktion kompletter Lebensformen aus Rohmaterial einsetzt Materialien.

Dinge überprüft

• Leuchtende Pflanzen: Natürliches Licht ohne Strom

  Erstellt von Antony Evans auf Kickstarter.com

  
  
  

• Synthetische Biologie und Biosicherheit: Die „Mythen“ hinterfragen

  Von Catherine Jefferson, Filippa Lentzos und Claire Marris Frontiers in Public Health
  August 2014

Die Kombination von DIY-Biologie und Synthetischer Biologie – Biohacking also – ist bisher meist rhetorisch. Doch die Kickstarter-Kampagne ließ es sicherlich einfach klingen. Seine Schöpfer sagten, sie würden Gene von Glühwürmchen oder biolumineszierenden Bakterien nehmen und sie einer Pflanze hinzufügen, damit sie ein grünliches Licht aussendet. Jedem, der 40 Dollar spendete, wurde eine Pflanze innerhalb von 12 Monaten versprochen. Für einen Beitrag von 150 $ erhalten Sie eine leuchtende Rose. Das Kernziel des Projekts bestand darin, dem Genom von Tabakpflanzen sechs Gene hinzuzufügen und sie als gesamten Stoffwechselweg zu koordinieren.

Aber das hat sich als sehr schwierig erwiesen. Es war eine schlechte Produktauswahl. Es ist an der Grenze des Möglichen, sagt Antony Evans, Mathematikstudent an der Universität Cambridge, ehemaliger Vermarkter mobiler Apps und Unternehmer, der CEO von Taxa ist und das Projekt leitet. Ich persönlich fühle mich schrecklich, dass wir noch nicht versendet haben. Aber es ist nicht so, als hätten wir das Geld genommen und wären weggelaufen. Ganz im Gegenteil: Anstatt sich geschlagen zu geben, sammelte Evans in diesem Sommer weitere 250.000 US-Dollar auf Wefunder, einer Website, die es jedem Mitglied der Öffentlichkeit ermöglicht, Anteile an riskanten Privatunternehmen zu kaufen. Es ist wie ein neuer Kickstarter, diesmal mit Aktien statt Produkten im Gegenzug. Evans sagt, dass die neue Finanzierung zunächst in ein anderes, praktikableres Produkt fließen wird – ein duftendes Moos mit einem einzigen hinzugefügten Gen, das es nach Patschuliöl riechen lässt – aber das Team arbeitet noch an der Pflanze.

Eine steigende Tendenz

Das Projekt der leuchtenden Pflanze ist bisher das bekannteste Projekt, das aus der Gemeinschaft der Do-it-yourself-Biologen hervorgegangen ist. Laut einer von der Website DIYBio.org geführten Bilanz gibt es jetzt rund um den Globus etwa 86 DIY-Biologieräume oder -gruppen, unter anderem in Auckland, Kansas City und Paris. Der Großvater der DIY-Räume ist GenSpace mit Sitz in Brooklyn, eine gemeinnützige Mitgliedergruppe, deren Gründerin, die Biologin Ellen Jorgensen, den erzieherischen Zweck der Bewegung betont hat, indem sie sagte, dass der beste Weg, Biotechnologie zu verstehen, darin besteht, sie durch Praxis zu erfahren.

Die Do-It-Yourself-Bewegung besteht hauptsächlich aus Bastlern und Pädagogen, hat aber zunehmend auch den Ehrgeiz, Medikamente oder neue Konsumgüter außerhalb von großen Unternehmen oder Hochschulen herzustellen. Zu den laufenden Projekten gehört der Versuch, Milchprotein in modifizierten Hefezellen herzustellen, damit es für die Käseherstellung verwendet werden kann. Ein anderes Team versucht, menschliches Insulin in Bakterien herzustellen, und erfindet damit etwas neu, das 1978 von der Biotechnologieindustrie erstmals erreicht wurde.

Die Bedeutung solcher unabhängigen Unternehmungen wurde vom Physiker Freeman Dyson in beschrieben Unsere Biotech-Zukunft, ein einflussreicher Aufsatz von 2007 in der New Yorker Buchbesprechung . Dyson argumentierte, dass der durch Digitalkameras, PCs und GPS-Empfänger verkörperte Trend bald von der physikalischen Technologie auf die Biotechnologie ausgeweitet werden würde. Er sah auch vorweg, wie selbstgebraute Projekte ihre Bedeutung aus ihrer ethischen Ausrichtung ziehen würden – Insulin frei von Gewinnen der Pharmaunternehmen, Käse ohne Milchkühe, Licht ohne Strom. Anstelle von Monsanto mit seinen Labors voller Experten, die nach dem nächsten Pestizid-Saatgut streben, würde sich eine neue heimische Biotechnologie an grüner Technologie mit utopischen Zielen orientieren.

Die Kickstarter-Kampagne für eine leuchtende Pflanze war erfolgreich, weil sie diese Bestrebungen aufgegriffen hat. Es war das erste große Projekt der synthetischen Biologie, das jemals per Crowdfunding finanziert wurde, sagt Maria Chavez, Direktorin für Community Engagement bei BioCurious, einem DIY-Labor im Silicon Valley. Evans verstand, dass seine Gruppe nicht nur eine Anlage verkaufte, sondern eine Vision, die ähnlich wie 3-D-Drucker neue Quellen für Erfindungen, Kreativität, Produktion und Gewinne versprach. Wenn DNA wirklich nur Code wäre, dann könnte Biohacking als moderne Version des Homebrew Computer Club angesehen werden, der Hobbygruppe der 1970er Jahre, die den ersten Apple-Computer und schließlich das größte Unternehmen der Welt hervorbrachte.

Was das Team nicht budgetiert hatte, war, wie aufwändig die Konstruktion der Anlagen sein würde. Sie wussten, dass bereits 2010 eine schwach leuchtende Tabakpflanze hergestellt worden war, aber der Wissenschaftler, der diese Arbeit ausführte, Alexander Krichevsky, sagt, er habe drei Jahre gebraucht, um ein Labor an einer gut ausgestatteten Universität, SUNY Stony Brook, zu leiten . Krichevsky hat seitdem sein eigenes Unternehmen für leuchtende Pflanzen, Bioglow, gegründet und sagt, er habe weitere drei Jahre damit verbracht, die Pflanzen hell genug zu machen, um die Verbraucher zu interessieren, eine Aufgabe, die noch andauert. Er sagt, es war für jeden in der Pflanzenbiologie offensichtlich, dass Taxas Zeitpläne unrealistisch waren. Ich war überrascht von den Versprechungen, die sie machten. Ich dachte, vielleicht wissen sie etwas, was ich nicht weiß. Jetzt sehe ich, dass es Wahn ist, sagt er. Sie haben drei Jahre lang nichts geliefert, und ich bezweifle stark, dass sie es jemals tun werden.

Implizites Wissen

Tatsächlich ist der angebliche Trend zu einem leichteren Zugang zu biologischer Technik übertrieben, sagt Claire Marris, Wissenschaftssoziologin an der City University London. Diese falsche Wahrnehmung, sagt sie, hat zu unbegründeten Befürchtungen über hausgemachten Garagen-Bioterrorismus geführt, beispielsweise als die Europäische Kommission 2007 vor der Möglichkeit von Viren und Mikroben à la carte warnte. Tatsächlich, sagt Marris, ist die Entwicklung tatsächlicher Produkte wie Terrorkeime so schwierig, dass solche Bedenken nicht realistisch sind. Sie weist darauf hin, dass die biologische Arbeit, anstatt geschrieben zu sein, stark von implizitem Wissen beeinflusst wird, wie die Geheimnisse eines Kochs, die nirgendwo in einem schriftlichen Rezept auftauchen.

Dem Team der leuchtenden Pflanzen gelang es, viele wissenschaftliche Schritte durchzuführen, ohne eine Petrischale zu berühren. Gensequenzen wurden auf Computern entworfen und per Versandhandel von entfernten Versorgungshäusern geholt. Die Stränge wurden sogar in einem von anderen Unternehmern betriebenen Rent-a-Lab zu einem längeren genetischen Programm verschmolzen. Doch während es möglich war, ein Biolumineszenz-Programm zu schreiben, ist es viel schwieriger, es in einer Pflanze zu instanziieren. Der Organismus will seine Energie nicht für einen äußerlichen Prozess wie das Glühen verschwenden und ist bereit, komplexe Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Selbst wenn sechs Gene korrekt hinzugefügt werden (was an sich schon eine entmutigende Herausforderung ist), wird die Pflanze wütend versuchen, sie zum Schweigen zu bringen oder auszulöschen, sagt Krichevsky. Das führt zu einem herausfordernden wissenschaftlichen Problem, das nur durch Versuch und Irrtum gelöst werden kann.

Als es sich als schwierig herausstellte, begannen Evans und der wissenschaftliche Gründer des Projekts, Kyle Taylor, ein promovierter Pflanzenwissenschaftler aus Stanford, über den wahren Zweck des Projekts zu streiten: War die leuchtende Pflanze ein potenziell wichtiges neues Geschäft oder nur eine Do-it-yourself-Demonstration? Der Konflikt spiegelte die größere Frage wider, vor der die DIY-Biologie steht.

Im Jahr 2014 schaffte es das Team in die erste Klasse von Biotech-Unternehmen, die in Y Combinator aufgenommen wurden, den hochkarätigen Technologiebeschleuniger, der 120.000 US-Dollar in jedes Startup investiert und ihm hilft, einen Investoren-Pitch zu polieren – ein Prozess, der Phänomene wie Airbnb und hervorgebracht hat Dropbox. Die Organisatoren von Y Combinator glaubten, dass es für kleine Gruppen von Unternehmern einfacher geworden sei, potenziell bedeutende Unternehmen in der Biologie aufzubauen und die Biotechnologie für die schnellen Zeitlinien und die Weltveränderung von Investorengesprächen zu öffnen, die im Softwarebereich so üblich sind. Zu den Biotech-Absolventen des Programms gehört Ginkgo Bioworks, das Bostoner Unternehmen für synthetische Biologie, das kürzlich 100 Millionen US-Dollar von Software-Investoren gesammelt hat.

Evans, der Unternehmer, hatte wahrscheinlich Recht damit, dass eine leuchtende Pflanze, die billig in einem Gewächshaus vermehrt und als Neuheit verkauft wird, Menschen reich machen kann. Einige Unternehmer hatten zuvor Aquarienfische so konstruiert, dass sie im Licht eines Aquariums rot, gelb oder grün fluoreszierten, und es hieß, sie seien reich geworden. Aber die Pflanzenhacker konnten nicht reich werden, wenn die Pflanze nicht glühte. Und Evans sagt, er hätte diesen Februar fast aufgegeben. Zu diesem Zeitpunkt testete Taxa Pflanzen, in die sie eine genetische Kassette eingefügt hatten, von der sie sicher waren, dass sie funktionieren würde. Stattdessen stellten sie fest, dass die Pflanzen überhaupt kein Licht abgaben. Sie waren Blindgänger. Es scheint, dass eines der Gene gebrochen war, als es in die Pflanze geschossen wurde. Das war das erste Mal, dass ich Zweifel hatte, ob wir jemals dort ankommen würden, sagt Evans.

Was Taylor betrifft, sagt er, er habe es immer darauf abgesehen, Menschen zu inspirieren, sich für Wissenschaft zu interessieren, und nicht mehr Geld zu sammeln. Die Kickstarter-Kampagne war ein interessanter Fall, bei dem man mir voyeuristisch über die Schulter schauen konnte, um zu zeigen, was in einem Labor passiert, ist Schmerz, harte Arbeit und Scheitern, sagt er. Ich habe es als pädagogisch angesehen. Aber so wurde es von anderen nicht gesehen. Zum Zeitpunkt der Kampagne war er auch zu dem Schluss gekommen, dass es schwierig sein würde, eine Pflanze so zum Leuchten zu bringen, dass sie mit bloßem Auge sichtbar ist. Als ich mich weiter vertiefte, wurde die Tiefe des Problems immer deutlicher. Ich begann zu verstehen, was es braucht, um ein echtes Produkt zu werden, sagt er. Er hat sich 2015 aus dem Projekt zurückgezogen und sagt jetzt, ich versuche, die leuchtende Pflanze hinter mich zu bringen.

Im Moment gibt es noch viele wahre Anhänger der Taxa und der synthetischen Biologie, und vielen Berichten zufolge war das Projekt als Bildungsprojekt erfolgreich. Evans hat mehr als 60 Updates gepostet, die Schlag-für-Schlag-Details zu den Bemühungen und Kämpfen des Teams bieten. Josh Melnick, ein Student aus Ohio mit einem Master in Mikroelektronik, schrieb mir, dass er für 250 Dollar von dem Projekt genommen wurde. Er sagt jedoch, es habe ihn dazu inspiriert, mit dem Studium der Gentechnik zu beginnen, und er habe angefangen, in DIY-Biologielabors herumzuhängen. Ich bin der Faszination der synthetischen Biologie verfallen, sagt Melnick, der davon träumt, sich ein neues Lebewesen zu schaffen. Was auch immer er macht, er erwartet, dass es wahrscheinlich eher ein Kunstprojekt als ein Produkt sein wird.

Diese Geschichte wurde am 23. August 2016 aktualisiert.

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