Ergebnisbericht 2010/11 - Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

50 SONDERBEITRÄGE | Was wären wir ohne DNA-Sequenzen?
Bei aller Begeisterung für die rasante Entwicklung der
reinen Datengenerierung, war dies über lange Zeit schon
unsere permanente Mahnung – nicht zuletzt in meinem
HZI-internen Papier von 2006 zur Bestandsaufnahme rund
um Sequenzierung („Some Remarks Relating to Next
Generation Genetic Analyzers“).
Exkurs Förderpolitik International wäre die heutige
Genom-basierte Forschung ohne massive öffentliche und
private Investitionen schlichtweg nicht existent. Nachdem
Mitte der 1980er Jahre unser Interesse an Genomforschung
geweckt war, wurde sehr schnell klar, dass es substanzielle
Fortschritte nur mit starken Förderungen geben könnte.
Mein Papier „Technologieentwicklung und Genomforschung“
wurde zur Basis eines Förderprogramms des deutschen
Forschungsministeriums. Es lief über eine Reihe von Jahren
und mobilisierte insgesamt rund 150 Millionen DM für die
wissenschaftliche Landschaft in Deutschland. Ein Teil der
hinter dieser und anschließenden Förderungen stehenden
Logik erscheint jedoch heute zumindest als diskutabel. Die
Logik lautete etwa so: Erst entwickeln wir Technologie,
dann generieren wir Daten, dann interpretieren wir Daten,
dann entwickeln wir Ansätze für neue Diagnosen und neue
Therapien und schließlich vermarkten wir die Endresultate.
Schön gedacht, aber weltfremd. In den meisten Spitzenländern
wird bis zum heutigen Tag anders vorgegangen.
Bestes Beispiel sind die USA und China. Dort wird durchgehend
jedes Glied der Kette von der Technologieentwicklung
bis zur medizinischen Anwendung substanziell gefördert.
Speziell der Technologiesektor dürfte in den USA Milliardenumsätze
erzielt haben. Frühe und richtungsweisende
Entwicklungen in Deutschland stießen hierzulande leider
nicht auf nachhaltiges Fördererinteresse. In Abwandlung
des Titels dieses Aufsatzes darf man fragen: Wo könnten
wir in Deutschland mit mehr DNA-Sequenzen sein?!
Vom Nucleinsäurechemiker zum Sequenzierer Nach
Abschluss meiner Diplomarbeit an der damaligen GMBF in
Braunschweig schloss ich mich in Hamburg einem jungen
und dynamischen Team zur Gensynthese an. Es ging
hauptsächlich um den erwähnten DNA-Doppelstrang von 33
Basen Länge, der die genetische Information für das
Peptidhormon Angiotensin II trägt (3).
Mit den in Hamburg gesammelten Erfahrungen und den
erarbeiteten Entwicklungen bauten Ronald Frank und ich
gemeinsam ab 1980 eine Arbeitsgruppe an der GBF auf.
Innerhalb von drei Jahren hatten wir unser Fünfjahresziel
erreicht. Wir synthetisierten Oligonucleotide und produzierten
danach chemisch-enzymatisch längere Gene. Fertige
DNA-Doppelstränge weckten unsere Neugier auf optimale
Expressionssysteme. Exprimierte synthetische Gene ließen
uns von künstlichen Proteinen träumen. Am Lernbeispiel
von Proteaseinhibitor- und anderen Genen mussten wir
erfahren, dass selbst bei diesen Proteinfamilien zu wenig
Information über die Beziehung von gezielten Genvarianten
zu biologisch aktiven Proteinen zur Verfügung stand. Es
schien uns sinnvoll, in Richtung eines akzeptablen
Algorithmus zu arbeiten. Dies konnte nach dem Stand der
damaligen Technik nur über massenweise DNA-Sequenzierung,
die der direkten Peptidsequenzierung haushoch
überlegen war, versucht werden.
Mit dem Kapitel oben zur Entwicklung der Sequenziertechnik
ist klar, dass man nur an der Spitze mitarbeiten konnte,
wenn man sich der Herausforderung von technischen
Innovationen stellte. Wir versuchten dies durch die
Entwicklung der „Shortmer“-Technologie sowie fortlaufende
Robotik-, Bioinformatik- und Biochemie-Entwicklungen, die
uns wie bei den Arbeiten mit Gerhard Kauer (4) und Igor
Deyneko auch heute noch ein Alleinstellungsmerkmal
geben. Als Konsequenz wurden die diversen Aktivitäten
rund um die Sequenzierung spätestens ab Beginn der
neunziger Jahre zu einem Schwerpunkt der späteren
Abteilung Genomanalyse der GBF/des HZI. Glücklicherweise
hatten wir sehr früh die Chance, uns in internationalen
Sequenzierprojekten wie den von der EU geförderten
Hefe- und Arabidopsis-Genomprojekten zu bewähren.
Das ultimative Projekt war sicherlich das öffentliche
Humangenomprogramm (5), an dem wir als eines von 16
weltweiten Genomzentren teilnahmen. Dieses oft als
Mondlandeprojekt der Bioforschung bezeichnete Programm
erzielte ein weltweites Echo in den Medien und in der
Gesellschaft wie kaum ein anderes aus den biologischen
Wissenschaften. Vor ein paar Jahren gab es aus verschiedenen
Quellen das Gerücht, unser internationales Konsortium
sei für die Verleihung eines Nobelpreises vorgeschlagen.
Nun ist erstens ein Gerücht ein Gerücht, und zweitens ist
Helmut Kohl gerüchteweise schon einige Male für einen
Nobelpreis vorgeschlagen worden, ohne dass er ihn bis
heute erhalten hätte. Ich fand die Idee mit dem Nobel-Gerücht
interessant. Als ich in den USA zuerst von einem
britischen Offi ziellen davon erfuhr, war meine Spontanreaktion:
„Brilliant! I would love to become 0.2 percent of a
Nobel laureate“! Schließlich waren letztlich einige Hundert
Wissenschaftler an dem Projekt beteiligt. Allerdings gibt es
– anders als etwa für die Physik - für die Biowissenschaften
die Regel, dass der Preis ohnehin nur an maximal drei
Personen verliehen werden kann.