Bio- und Gentechnologie in Deutschland: Geniale Einzelleistung weicht Teamarbeit
Von Hans Günter Gassen
Ausgangslage in der deutschen Bio- und Gentechnikforschung ist glänzend - Spitzenergebnisse in den wirtschaftlich relevanten Wissenschaften setzen perfekte Organisation operativer Schritte voraus
Die positive Entwicklung, die das Thema Bio- und Gentechnik in Deutschland innerhalb der vergangenen Jahre genommen hat, lässt sich umso deutlicher erkennen, je klarer die historische Dimension dieses Forschungsfeldes beleuchtet wird. Fest steht: Sowohl die Ausgangslage als auch das Meinungsklima begünstigen die Forschung in Deutschland.
Durch eine Zufallsentdeckung, die mit einem Nobelpreis belohnt wurde, erlangte die Biotechnologie in Deutschland ihre Gesellschaftsfähigkeit. Von der Mutter hatten die Buchner-Brüder gelernt, dass Zuckerzusatz zu Marmeladen diese steril hält. Als sie 1897 einen in der Medizin eingesetzten Hefeextrakt mit Zucker sterilisieren wollten und dabei ungewollt Alkohol produzierten, entdeckten sie die lösliche Struktur der Enzyme und widerlegten, wie spätere Generationen befanden, die vis vitalis Theorie von Louis Pasteur. Ihre Wurzel hat die Biotechnologie in der Lebensmittelherstellung, wo nach dem Prinzip haltbar oder genussfähig machen, seit Jahrtausenden Mikroorganismen wie Hefen eingesetzt werden, um aus Milch Käse und aus Getreide Brot herzustellen. Ebenso taucht der Begriff Biotechnologie erstmals 1935 in der großtechnischen Lebensmittelproduktion auf.
Die zugehörige Verfahrenstechnologie nach dem Motto vom Gärbottich zum 100 Tonnen schweren Edelstahlfermenter wurde mit der Antibiotikaproduktion vor allem bei der Penicillingewinnung aus Streptomyceten entwickelt. Die Erweiterung der Biotechnologie durch die molekulargenetischen Metho- den - oft verkürzt mit Gentechnik beschrieben - basiert auf zwei bahnbrechenden Entdeckungen. 1953 postulierten Watson und Crick die Doppelstrangstruktur der DNA und zwanzig Jahre später gelang Cohen und Boyer die Neuprogrammierung (Transformation) von Bakterien mit Mäuse-DNA. Auf diese Schlüsselerfindungen folgten rasch die nötigen technischen Ergänzungen wie die DNA-Sequenzierung oder die Vermehrung von DNA im Reagenzglas (Polymerase-Kettenreaktion). Auffällig ist, dass bei keiner dieser Schlüsselerfindungen im Bereich Gentechnik deutsche Wissenschaftler beteiligt waren.
Die neuen Erkenntnisse wurden in den USA unmittelbar privatrechtlich verwertet. So meldete die Universität Stanford die Erfindung von Cohen und Boyer zuerst zum Patent an, danach konnte in wissenschaftlichen Zeitschriften publiziert werden. Das Schlüsselpatent DNA-Neukombination verschaffte der Universität Patenteinnahmen von etwa 80 Millionen US-Dollar. Spitzenforscher der Sparte Genetik gründeten zwischen 1975 und 1980 die Unternehmen Genentech, Biogen und Amgen und leiten so die Vormachtstellung der USA in der Bio- und Gentechnologie ein. Solches Tun erinnert an die Situation in Deutschland um 1850, als die Entdeckung der Anilinfarben zur Gründung der Chemieunternehmen Bayer und Hoechst führte und damit eine produktive Einheit von Grundlagenforschung und Vermarktung dokumentierte.
Deutschland verfügte in goldenen Jahren um 1980 zwar über eine kleine, aber international sehr renommierte Biochemie; ebenso über eine exzellente chemische Verfahrenstechnik und eine dominierende organisch-präparative Chemie, deren Erfolge auf einer starken Kooperation zwischen Hochschule und Industrie beruhten. Die Schlüsseldisziplin für die Gen- und Biotechnologie - nämlich die Genetik - war damals eine wenig beachtete Nischendisziplin, in der es zwar Mahner wie Max Delbrück gab, die auf deutsche Versäumnisse aufmerksam machten, aber leider keine Zuhörer. Mit einem Fanal - nämlich der Vergabe von 50 Millionen Mark Forschungsgeldern durch die Firma Hoechst an das Massachussets Institute of Technology -, um Defizite in der mikrobiellen Insulingewinnung zu kompensieren, änderte sich die Situation schlagartig. Das damalige Bundesministerium für Forschung und Technologie (heute Bundesministerium für Bildung und Forschung) etablierte und finanzierte die Genzentren Heidelberg, Köln und München. Auf dem Heidelberger Schlachthofgelände beispielsweise wurden die ersten Unternehmen gegründet und die starke chemisch-pharmazeutische Industrie begann, sich für Molekulargenetik und Genetik zu interessieren.
Die ethischen Bedenken und Sicherheitsdiskussionen, die in den achtziger Jahren von Umweltgruppen fast mit Verbissenheit geführt wurden, verlangsamten den Aufholprozess in Deutschland und führten zu einem Exodus an exzellenten Wissenschaft- lern sowie zu einem verstärkten Engagement der pharmazeutischen Industrie in den USA und Großbritannien. Die negative Auswirkung der öffentlichen Auseinandersetzungen wurden noch verstärkt durch die Restriktionen des Gentechnik-Gesetzes.
Für eine Übergangszeit etablierte sich in diesem Zusammenhang das Berufsbild Gentechniker. Dazu gehörten zumeist in den USA ausgebildete "Postdocs", die das Metier der DNA-Neukombination sowie der Transformation von Mikroorganismen und Säugerzellen beherrschten. Sehr bald wurde aber klar, dass es sich bei der "Gentechnik" nicht um eine eigenständige Disziplin handelte, sondern um eine Summe handwerklicher Fähigkeiten, die leicht zu erlernen waren und die rasch in tradierte Disziplinen, wie die Immunologie, die Zytologie oder die molekulare Medizin integriert werden konnten. Vergleichbar physikalischen Methoden sind die gentechnischen Methoden heute Handwerkszeug in allen Bereichen der Lebenswissenschaften. Aufgrund der langjährigen Tradition in der experimentellen Biologie und dem günstigen technischen Umfeld sind mit Bezug auf technische Fähigkeiten zwischen den USA, Japan und den EU-Staaten in der Biotechnologie keine Unterschiede mehr zu finden. Dies gilt sowohl für den Bereich der öffentlich-rechtlichen Forschung als auch der Privatwirtschaft. Ohne Übertreibung kann sogar gesagt werden, dass besonders die Max-Planck-Institute und weitere Forschungsinstitutionen des Bundes, wie beispielsweise das Deutsche Krebsforschungszentrum, durch Ausstattung, qualifiziertes technisches Personal und Datenzugang für Gäste exzellente Arbeitsmöglichkeiten bieten.
Ähnlich gute Arbeitsmöglichkeiten bei besserem Verdienst und weniger ausgewählten Karrieremöglichkeiten stellen heute auch die etwa 300 Biotech-Unternehmen in Deutschland zur Verfügung, so dass es aktuell im Lande bereits einen deutlichen Mangel an Doktoranden und promovierten Molekularbiologen gibt. Deshalb wird auch die Sicherung des Nachwuchses an guten Biotechnologen entscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Biotechnologie sein. Bei Spitzenereignissen jedoch, etwa der Sequenzierung des Humangenoms, war Deutschland nur mit zwei Prozent beteiligt. Auch bei der somatischen Kerntransplantation, dem weltbekannten Dolly-Schaf, oder der Ermittlung der 3D-Struktur des bakteriellen Ribosoms ist die deutsche Forschung nur am Rande involviert.
Dass die USA bei privater und öffentlicher Forschung in den Lebenswissenschaften tausendmal mehr Geld ausgeben als Deutschland, macht die Lage zwar verständlicher, entschuldigt die Situation aber grundsätzlich nicht. Jene einfache These, geringe wissenschaftliche Erfolge auf fehlende finanzielle Mittel zu reduzieren, hält nämlich nicht. Denn dies beweist die Wissenschaft im Vereinigten Königreich. England erreicht hinter den USA einen guten zweiten Platz im Hinblick auf originelle Publikationen, obwohl die dortigen finanziellen Bedingungen - besonders an Universitäten - schlechter sind als in Deutschland. Wer eben nur über geringe Mittel verfügt, darf nicht mit Wenig in die Breite gehen, sondern muss mit Viel in Weniges investieren. Die Konzentration ist dann das Erfolgskriterium.
Mittlerweile ist die Handhabung des Gentechnik-Gesetzes in Deutschland sowohl bei Genehmigungen als auch bei der Überwachung sehr effizient und liberal geworden. Beeinträchtigungen der Forschung bestehen nicht mehr. Die umwelt- und gesundheitsbetonten Diskussionen in der "Grünen Gentechnik", das heißt der gentechnischen Pflanzenoptimierung, sind aufgrund dritter, aktueller Ereignisse wie BSE und der Maul- und Klauenseuche intensiver geworden. Auch die Nutzung von Embryonen zum Zwecke des therapeutischen Klonens wird beispielsweise von Organisationen engagiert und kontrovers diskutiert. Beide Themen verhindern zwar nicht die Grundlagenforschung, betreffen aber gleichwohl die Anwendung. Deutschland ist in der Strukturforschung an Makromolekülen, besonders an Proteinen und Multikomponenten Komplexen wie Membranen mit an der Weltspitze zu finden.
Eine exzellente Ausgangsbasis besteht weiterhin in der interdisziplinären Erforschung der Struktur und Physiologie des Säugergehirns oder in der bisher noch konventionellen Pflanzenphysiologie und Züchtung. Die Zeitachsen von Start zu Ziel haben sich in der biologischen Forschung verkürzt. Wer heute auf einem Themengebiet wie zum Beispiel der Hirnforschung eine anerkannte Spitzenstellung in der Welt erreichen will, muss mit dem Mut zum Risiko, mit einem überlegten Finanzierungsplan und mit Information und Unterstützung durch die Laienöffentlichkeit beginnen. Spitzenergebnisse der Wissenschaft beruhen nur noch gelegentlich auf genialen Einzelleistungen, sondern zumeist auf einer perfekten Organisation des operativen Geschäfts mit klaren "milestones" - den berühmten Arbeitsschritten - und angedrohten Konsequenzen, falls diese nicht fristgemäß erreicht werden. Solche harten Thesen gelten natürlich nur für Wissenschaftsdisziplinen, bei denen der volkswirtschaftliche Nutzen im Wettbewerb der Industriestaaten untereinander kausal von der Wissenschaftseffizienz abhängig ist. Dies gilt etwa für die Biotechnologie, die Materialwissenschaften, die Mikroelektronik sowie die Weltraumforschung. Für fast alle anderen Disziplinen gelten immer noch die Regularien der "Freude an der Neugierde".
Das "Quo vadis" der Biotechnologie in den nächsten zehn Jahren ist nicht leicht zu beurteilen. Ähnliche sensationelle Entdeckungen wie DNA-Sequenzierung, Organismentransformation und Polymerase-Kettenreaktion werden sich in den nächsten 20 Jahren in der Molekularbiologie nicht wiederholen. Es wird eine Zeit der Optimierung, der Miniaturisierung und der Kombination unterschiedlicher Techniken zur Erreichung praktischer Ziele in Medizin und Lebensmittelproduktion geben. Die Informatik in all ihren Schattierungen wird die Biotechnologie am stärksten verändern. Intensiver als bisher werden Grundlagen und Anwendung durch kleine, sehr innovative Biotech-Unternehmen betrieben werden. Diese entwickeln, bedingt durch fehlende Hierarchien, leistungsabhängige Belohnung und Teammotivierung, eine neue Wissenschaftskultur. Die traditionellen Forschungs- zentren, vor allem die "Blaue Liste Institute" der Wissenschaftsgemeinschaft Gottfried Wilhelm Leibniz, werden sich nach dieser Wissenschaftskultur ausrichten müssen, um national wie international wettbewerbsfähig zu bleiben.
Deutschland hat in den Lebenswissenschaften mit Bezug auf die Breite eine international kaum erreichbare experimentelle und theoretische Qualität. Im Bereich der Spitzenleistung sieht es dagegen düster aus. Es fehlt bei Entscheidungsträgern, auch im politischen Bereich, der Mut, Ineffizientes radikal aufzugeben, damit die gewonnenen Freiräume genutzt werden, um attraktive Ziele wie beispielsweise die molekulare Hirnforschung als erste zu fördern und langfristig zäh zu verfolgen.
|
