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Synthetische Biologie: Die 3,6-Billionen-Dollar-Wissenschaft, die das Leben, wie wir es kennen, verändert.

Die Synthetische Biologie (Synbio) ist ein Wissenschaftsbereich, der Organismen umgestaltet, um das menschliche Leben zu verbessern und zu unterstützen. Einer Prognose zufolge wird dieser schnell wachsende Wissenschaftsbereich bis 2026 einen weltweiten Umsatz von 28,8 Milliarden Dollar erzielen. Wie Carmen Ang von Visual Capitalist weiter unten ausführt, hat die Synbio zwar das Potenzial, viele Aspekte der Gesellschaft zu verändern, aber es könnte auch schrecklich schief gehen, wenn sie für böswillige oder unethische Zwecke eingesetzt wird. Diese Infografik untersucht die Chancen und potenziellen Risiken, die dieser aufstrebende Wissenschaftszweig bietet.

Was ist Synthetische Biologie?

Wir haben die Grundlagen der Synbio in früheren Arbeiten behandelt, aber zur Auffrischung hier eine kurze Erklärung, was Synbio ist und wie sie funktioniert. Synbio ist ein wissenschaftlicher Forschungsbereich, in dem verschiedene biologische Komponenten und Systeme in verschiedenen Organismen bearbeitet und umgestaltet werden. Es handelt sich dabei um eine ähnliche Vorgehensweise wie bei der Gentechnik, allerdings auf einer detaillierteren Ebene – während bei der Gentechnik fertiges genetisches Material zwischen Organismen übertragen wird, kann bei Synbio neues genetisches Material von Grund auf neu erstellt werden.

Die Möglichkeiten von Synbio

Dieser Wissenschaftsbereich bietet eine Fülle von realen Anwendungen, die unser tägliches Leben verändern könnten. In einer Studie von McKinsey wurden über 400 potenzielle Anwendungen für Synbio gefunden, die in vier Hauptkategorien unterteilt wurden:

  • Gesundheit und Leistung des Menschen
  • Landwirtschaft und Lebensmittel
  • Konsumgüter und Dienstleistungen
  • Werkstoffe und Energieerzeugung

Wenn diese potenziellen Anwendungen in den kommenden Jahren Realität werden, könnten sie bis 2030-2040 direkte wirtschaftliche Auswirkungen von bis zu 3,6 Billionen Dollar pro Jahr haben.

  1. Gesundheit und Leistungsfähigkeit des Menschen

Es wird prognostiziert, dass der Medizin- und Gesundheitssektor durch Synbio erheblich beeinflusst wird, mit wirtschaftlichen Auswirkungen von bis zu 1,3 Billionen Dollar pro Jahr bis 2030-2040.

Synbio hat ein breites Spektrum an medizinischen Anwendungen. So können beispielsweise biologische Stoffwechselwege in Hefe manipuliert werden, um ein Mittel gegen Malaria zu entwickeln.

Sie könnte auch die Gentherapie verbessern. Das britische Biotech-Unternehmen Touchlight Genetics arbeitet an einem Verfahren zur Herstellung synthetischer DNA ohne den Einsatz von Bakterien, was für die Gentherapie einen entscheidenden Fortschritt bedeuten würde.

  1. Landwirtschaft und Lebensmittel

Synbio hat das Potenzial, auch im Agrarsektor für Furore zu sorgen – bis zu 1,2 Billionen Dollar pro Jahr im Jahr 2030.

Ein Beispiel dafür ist die Rolle von Synbio in der zellulären Landwirtschaft, bei der Fleisch direkt aus Zellen hergestellt wird. Die Kosten für die Herstellung von im Labor gezüchtetem Fleisch sind in den letzten Jahren erheblich gesunken, so dass verschiedene Start-ups auf der ganzen Welt damit begonnen haben, eine Vielzahl von Fleischprodukten auf Zellbasis zu entwickeln.

  1. Verbraucherprodukte und Dienstleistungen

Mit Hilfe der synthetischen Biologie könnten Produkte auf die individuellen Bedürfnisse des Einzelnen zugeschnitten werden. Dies wäre in Bereichen wie genetischen Abstammungstests, Gentherapie und altersbedingten Hautbehandlungen von Nutzen.

Bis 2030-2040 könnte die synthetische Biologie einen wirtschaftlichen Einfluss auf Konsumgüter und Dienstleistungen in Höhe von bis zu 800 Milliarden Dollar pro Jahr haben.

  1. Werkstoffe und Energieerzeugung

Synbio könnte auch zur Steigerung der Effizienz bei der Produktion von sauberer Energie und Biokraftstoffen eingesetzt werden. So werden beispielsweise Mikroalgen derzeit “umprogrammiert”, um saubere Energie auf wirtschaftlich machbare Weise zu erzeugen.

Zusammen mit anderen Material- und Energieverbesserungen durch Synbio-Methoden könnte dies direkte wirtschaftliche Auswirkungen von bis zu 300 Milliarden Dollar pro Jahr haben.

Die potenziellen Risiken von Synbio

Während die potenziellen wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Vorteile der synthetischen Biologie enorm sind, gibt es auch eine Reihe von Risiken, die zu beachten sind:

  • Unbeabsichtigte biologische Folgen: Änderungen an einem biologischen System können Auswirkungen auf ganze Ökosysteme oder Arten haben. Wenn irgendeine Art von Lebensform manipuliert wird, verlaufen die Dinge nicht immer nach Plan.
  • Moralische Fragen: Wie weit wir mit Synbio gehen wollen, hängt von unseren Werten ab. Bestimmte Synbio-Anwendungen, wie das Embryo-Editing, sind umstritten. Sollten sich solche Anwendungen durchsetzen, könnten sie massive gesellschaftliche Auswirkungen haben und die Polarisierung innerhalb von Gemeinschaften verstärken.
  • Ungleicher Zugang: Innovation und Fortschritt im Bereich Synbio finden in wohlhabenderen Ländern schneller statt als in Entwicklungsländern. Wenn sich dieser Trend fortsetzt, könnte der Zugang zu dieser Art von Technologie weltweit ungleich sein. Wir haben diese Art von Zugangslücke bereits bei der Einführung der COVID-19-Impfstoffe gesehen, wo die Mehrheit der Impfstoffe in reichen Ländern verabreicht wurde.
  • Biowaffen: Synbio könnte dazu verwendet werden, Viren nachzubilden oder Bakterien zu manipulieren, um sie gefährlicher zu machen, wenn sie in böser Absicht eingesetzt werden.

Laut einer Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Edinburgh ist die Kommunikation zwischen der Öffentlichkeit, den synthetischen Biologen und den politischen Entscheidungsträgern von entscheidender Bedeutung, damit diese gesellschaftlichen und ökologischen Risiken gemindert werden können.

Abwägen von Risiko und Nutzen

Trotz der damit verbundenen Risiken schreitet die Innovation in der Synbio-Branche rasant voran.

Bis 2030 werden die meisten Menschen wahrscheinlich ein mit Hilfe der synthetischen Biologie hergestelltes Produkt gegessen, getragen oder behandelt haben, so der synthetische Biologe Christopher A. Voigt.

Unsere heutigen Entscheidungen werden die Zukunft der Synbio diktieren, und wie wir uns in diesem Bereich bewegen, wird einen massiven Einfluss auf unsere Zukunft haben – im Guten wie im Schlechten.