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DNA-Forschung Ein neues Zentrum für synthetische Genomik entsteht

Von Serina Sonsalla 2 min Lesedauer

Ein neues Zentrum für synthetische Genome soll die Forschung mit KI vorantreiben: Die Technologie der DNA-Synthese birgt das Potenzial, bio-basierte Arzneien herzustellen oder gar Krankheiten durch Gentherapie zu heilen. Die Carl-Zeiss-Stiftung (CZS) fördert den Aufbau des Center for Synthetic Genomics für die kommenden sechs Jahre.

Im Center for Synthetic Genomics (CZS Center SynGen) sollen neue Entwicklungen in der Synthetischen Genomik durch KI gestützte Methoden in der DNA-Synthese vorangetrieben werden. (© TopMicrobialStock – stock.adobe.com)
Im Center for Synthetic Genomics (CZS Center SynGen) sollen neue Entwicklungen in der Synthetischen Genomik durch KI gestützte Methoden in der DNA-Synthese vorangetrieben werden.
(© TopMicrobialStock – stock.adobe.com)

Die Pharmaindustrie steht vor der Herausforderung neue, effizientere Medikamente zu entwickeln. Dabei hat die KI Ansätze und Verfahren entwickelt, die besonders der modernen synthetischen Genomik Erfolg verspricht. Die moderne Gentechnik hatte vor über zehn Jahren bereits Unmögliches möglich gemacht, indem künstlich hergestellte DNA-Bausteine neu zusammengesetzt wurden. Das neue Erbgut wurde in eine leere Bakterienzelle eingesetzt und die Zelle begann zu leben und sich zu teilen. An diesen Meilenstein der synthetischen Biologie wird nun weiter angesetzt.

„Die Synthetische Genomik ist ein junges, aber global rasant wachsendes Forschungsgebiet mit Transferpotenzial für verschiedene gesellschaftlich relevante Herausforderungen", so der Sprecher des Zentrums, Professor Michael Knop.

Die Stiftung Carl-Zeiss, Center for Synthetic Genomics (CZS) hat die Vision, mithilfe neuer DNA-Synthese-Verfahren und Genomassemblierung Genome noch rasanter und effizienter zu verändern und gar vollständig neue Genome herzustellen. Dafür befindet sich ein Zentrum im Aufbau, das zufolge von Prof. Knop das Wissen aus drei forschungsstarken Universitäten bündeln soll. Die staatlichen Einrichtungen in Heidelberg, Karlsruhe und Mainz fokussieren sich dabei auf die Lebenswissenschaften, die biomedizinische Forschung und auf die Molecular Systems Engineering. „So wollen wir alle Schritte der Synthetischen Genomik vom Design über die Herstellung bis hin zur Anwendung von synthetischen genetischen Materialien und Organismen steuern“, sagt er. Schlussendlich sei das Ziel, Genome von Organismen künstlich so zu verändern, dass sie neue Funktions- und Arbeitsweisen entwickeln. Damit können dann neue Produkte wie Bio-Arzneien, schädlingsresistente Pflanzen, Biotreibstoffe, Gentherapien gegen Krankheiten oder neue Forschungsmaterialien gewonnen werden. Experten stützen sich dabei auf KI-basierte Verfahren in der Analyse und in der Modellierung.

Das CZS Center SynGen hat seine Arbeit im Januar 2024 aufgenommen. Neben den Forscherinnen und Forschern aus Heidelberg, Karlsruhe und Mainz, sollen künftig auch internationale Wissenschaftler und Nachwuchsforschende im Zentrum arbeiten. Das Projekt wird von der Carl-Zeiss-Stiftung bis Dezember 2029 mit insgesamt zwölf Millionen Euro unterstützt.

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