Glauben Sie, dass die Forschung Wissenschaftlern vorbehalten ist? Es wird allgemein angenommen, dass Sie einen Ph.D. und einer Forschungseinrichtung angeschlossen sein, um sich an anerkannten wissenschaftlichen Arbeiten zu beteiligen. Do-it-yourself-Biologie (DIY-Biologie oder DIY-Bio), auch bekannt als Biohacking, stellt diese Vorstellung in Frage.
Diese globale Bewegung verbreitet gültige wissenschaftliche Methoden in der Laienöffentlichkeit.
Biohackers schlägt vor, dass jeder einen wesentlichen Beitrag auf dem Gebiet der Biologie leisten kann. Biohacking schlägt die Brücke zwischen Amateurwissenschaftlern und professionellen Biologen.
Es gibt jetzt Situationen, in denen sich diese beiden Gruppen in modernen Laboren treffen, die für die Öffentlichkeit zugänglich sind. Die Aktivität des Biohackens kann eine lebenslange Leidenschaft, ein Hobby oder manchmal die nächste große Geschäftsidee sein. Geldbelohnung steht jedoch selten im Vordergrund; Biohacker drehen sich im Allgemeinen um Innovation und die Schaffung einer biotechnologischen Gemeinschaftsbewegung.
Seit 1988 hat sich DIY Bio zu einem vollwertigen Konzept entwickelt. Im Jahr 2016 fand in Oakland die Eröffnungskonferenz zum Thema Biohacking statt – BioHACK THE PLANET (BioHTP). BioHTP signalisierte, dass die Community sowohl lokal als auch global wächst. Auf der Konferenz wurden mehrere Referenten mit unterschiedlichen Interessen und Fachgebieten vorgestellt. Sie schlossen Wissenschaftler, Künstler und Gründer verschiedener Biohacking-Labore ein. Einer der prominenteren Sprecher war Stanfords Andrew Drew Endy, Ph.D., Assistant Professor für Bioingenieurwesen, der von Esquire zu den 75 einflussreichsten Menschen des 21. Jahrhunderts ernannt wurde. Er hat intensiv mit der Biohacking-Gemeinschaft zusammengearbeitet und ist dafür bekannt, das Konzept der offenen Wissenschaft und der interdisziplinären Innovation zu unterstützen.
Biohacker für Innovationen in der MedizinLeiden und sterben manche Menschen unnötig wegen übermäßiger Bürokratie und den finanziellen Interessen bestimmter Unternehmen und Personen? Diese Frage wird oft von Biohackern gestellt. Medizinisch verwandte Forschung wird daher in der DIY-Bio-Community immer wichtiger. Die Idee, medizinische Versorgung und Medikamente leichter zugänglich zu machen, ist überzeugend, und Biohacker hoffen, lebensrettende Medikamente für jedermann verfügbar zu machen. Open Insulin, zum Beispiel, ist ein Projekt, das von einem Team von Biohackern durchgeführt wird, die eine neue Version von Insulin entwickeln möchten, die wirtschaftlicher und breiter verfügbar ist. Das Projekt gewinnt an Dynamik, und eine breitere Gemeinschaft erkennt ihre altruistischen Motive.
Gegenwärtig gibt es kein allgemein verfügbares Insulin, und viele Patienten, insbesondere in weniger entwickelten Regionen der Welt, verzichten darauf. Dadurch laufen sie Gefahr, Diabetes-bedingte Komplikationen wie Blindheit, Nerven- und Nierenschäden, Herz-Kreislauf-Probleme und sogar den Tod zu entwickeln. Die industriellen Protokolle für die Insulinproduktion sind komplex und oft nicht mehr zeitgemäß. Das Open-Insulin-Team möchte daher eine einfachere Version entwickeln, die für jeden frei verfügbar ist.
Dies ist ein mehrstufiger Prozess. Stufe 1 umfasst die Insertion einer optimierten DNA-Sequenz in E. coli-Bakterien, um die Bakterien zur Produktion von Insulinvorläufern zu veranlassen. Dies wird gefolgt von der Bestätigung, dass humanes Proinsulin produziert wurde. In den späteren Stadien wird die aktive Insulinform entwickelt. Die Teilnehmer des Projekts sind alle Freiwillige und alle Spenden für Open Insulin werden angeblich direkt für ihre Forschungsaktivitäten verwendet.
Open Insulin wurde auch von Josiah Zayner, Ph.D., CEO und Gründer von The Odin, unterstützt, der ein großer Befürworter der Demokratisierung in Wissenschaft und Medizin ist.
Zayners Biohacking-Unternehmen produziert kostengünstige CRISPR-Kits (Clustered Regular Interspaced Short Palindromic Repeats), die ein Gen-Editing-System enthalten und die DNA von Organismen modifizieren können. Die Experimente, die sie ermöglichen, können auf verschiedene Arten angewendet werden, von der persönlichen Gesundheit bis zur Verbesserung des Brauprozesses von Bier. Um Ihnen den Einstieg zu erleichtern, erhalten Sie in den CRISPR-Kits ein Beispielexperiment, das den Benutzer über einige grundlegende molekularbiologische und Gentechnik-Techniken informiert. Alternativ können Sie auch das Odin-Kit kaufen, mit dem Sie Ihre eigene fluoreszierende Hefe entwickeln können.
Zayner nutzte seine eigenen Innovationen, um seine chronischen Magen-Darm-Probleme zu bewältigen. Er führte persönlich eine Ganzkörper-Mikrobiom-Transplantation durch. Mikrobiom besteht aus Billionen von Mikroorganismen und enthält viele Bakterien, die in unserem Körper gefunden werden: auf der Haut, im Darm, in der Nase, im Mund usw. Zayner ersetzte sein ungesundes Mikrobiom durch eine gesunde Version von einem Spender. Dies beinhaltete die Aufnahme der Stuhlproben des Spenders, die in eine sterile Kapsel gelegt wurden. Das Verfahren könnte parallel zu einer Stuhltransplantation durchgeführt werden, wenn auch eine eher unkonventionelle Version. Zayners Bemühungen haben sich als sehr vorteilhaft für ihn erwiesen. Jedoch werden seine Techniken aus einer Vielzahl von Gründen nicht unbedingt in einem traditionellen medizinischen Umfeld akzeptiert. Von hochmodernen Forschungseinrichtungen zu Werkstattlabors
Oft arbeiten Biohacker zu Hause, von ihren Wohnzimmern oder Garagen aus. Anstatt sich an institutionelle Richtlinien und Vorschriften halten zu müssen, haben sie die Freiheit, in der von ihnen gewählten Richtung zu forschen. Sie arbeiten alleine oder in kleinen Gruppen und manchmal involvieren sie einen professionellen Wissenschaftler, der sie beraten kann.
Biohacking hat jedoch einige Nachteile. Wetware-Materialien können beispielsweise schwierig zu beschaffen sein, wenn Sie keinen institutionellen Zugang haben. Taq-Polymerase ist ein solches Material – dies ist eine thermostabile DNA-Polymerase, die für die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) benötigt wird, die an der DNA-Amplifikation beteiligt ist.
Ein großer Teil der Mission der Biohacking-Gemeinschaft ist Bildung. Hands-on-Kurse ermöglichen es der Öffentlichkeit, von Experten zu lernen, damit auch sie später zur Wissenschaft beitragen können. Im Jahr 2010 wurde in Brooklyn, New York, das erste gemeinschaftliche Biotechnologie-Labor namens Genspace eröffnet. Wie bei vielen anderen DIY-Bio-Initiativen wurde es von einer Gruppe enthusiastischer Wissenschaftler gegründet. Diese Basisbewegung fördert die Bürgerwissenschaft und ermutigt ihre Mitglieder, an ihren eigenen Projekten zu arbeiten und ihre Ideen zu erforschen. Genspace Kurse werden von Experten mit Doktortiteln unterrichtet, und die Mitgliedschaft ist $ 100 pro Monat, die 24/7 Zugang zu Einrichtungen, Ausrüstung und freiwillige Mitarbeiter umfasst.
Counter Culture Labs sind Oaklands eigene Biohacking- und Citizen Science Community. Auch sie bieten ihren Mitgliedern ein voll ausgestattetes molekularbiologisches Labor an. Sie planen, in Zukunft ein BioSafety Level 2 Labor zu integrieren, das es ihnen ermöglichen wird, an menschlichen Zellen zu arbeiten und neue bakterielle Organismen zu isolieren.
Wenn Sie Ihr lokales Biohacking-Labor finden möchten, gibt es mehrere in Nordamerika, sowie einige Standorte weltweit. DIY Bio-Möglichkeiten könnten näher sein als Sie denken.
Das Konzept des Biohackings überschreitet jetzt sogar potentiell die Grenzen traditioneller Labore. Tragbare, lunchboxgroße Labors könnten verfügbar werden. Bento Lab ist ein solches Beispiel. Dies ist ein grundlegendes DNA-Analyse-Labor, das alle wesentlichen Werkzeuge für die Molekularbiologie enthält. Es erlaubt Ihnen, biologische Proben zu nehmen, DNA zu extrahieren und eine grundlegende DNA-Analyse durchzuführen. Es enthält eine Thermocycler-, Zentrifugen- und DNA-Elektrophorese-Box, die es zu einem gebrauchsfertigen Labor-Set macht, verpackt in einer praktischen Box, die an einen Laptop erinnert.
Die Bento Lab-Mitbegründer Philipp Boeing und Bethan Wolfenden sammelten im Rahmen einer Kickstarter-Kampagne Mittel für das Labor. Wenn Bento Lab in der Lage ist, sein Produkt zu liefern, eignet sich die Innovation besonders für Schülerlabors und Biohacking-Enthusiasten.
Ist Biohacking sicher?
Einige Kritiker sind besorgt über die Sicherheit von Garagenlabors und argumentieren, dass Biohacking möglicherweise gefährlich sein könnte, besonders wenn mit lebenden Organismen gearbeitet wird. Diese Art von Tätigkeit ist nicht geregelt, was sowohl ihr Vor- als auch ihr Nachteil ist.
Auf der einen Seite können Biohacker, die nicht durch staatliche Vorschriften eingeschränkt sind, die Grenzen der Wissenschaft weiter verschieben. Auf der anderen Seite befürchten einige, dass potentiell gefährliche Mikroben in ihren Labors entstehen könnten. Biochacking scheint sich jedoch noch nicht zu dem Zustand entwickelt zu haben, in dem es noch gefährlich ist, und es ist sehr unwahrscheinlich, dass Do-it-yourself-Biologen sich an transformativen genetischen Projekten beteiligen könnten. Biohacker selbst fördern eine Form der Überwachung durch Transparenz und Peer-Review.
Dies könnte sich jedoch ändern, wenn Wissenschaftler anfangen, menschliche Gene zu bearbeiten und menschliche Organismen zu modifizieren. Die Vorteile und Risiken solcher Verfahren (z. B. die Veränderung des menschlichen Embryos) sind sehr komplex und erfordern eine enge ethische Prüfung. Dies gilt für alle Einstellungen, die solche Experimente durchführen könnten, einschließlich regulierter Labors. Viele Experten sind gegen alle Arbeiten, die zu gentechnisch veränderten Menschen führen könnten. Im September dieses Jahres veröffentlichte der Nuffield Council on Bioethics – eine unabhängige Organisation, die politische Entscheidungsträger beriet – einen ethischen Bericht zur Genombearbeitung. In ihrem Bericht warnen sie vor der Art und Weise, wie Genom-Editing-Organismen außerhalb regulierter Umgebungen verwaltet werden können, und verweisen speziell auf Amateurwissenschaftler, die nun Zugang zu preiswerten Online-Kits haben.
Viele Biohacking-Labors arbeiten nur mit Bakterien, die als sicher gelten. Genspace verwendet zum Beispiel nur nicht-pathogene Organismen und arbeitet nicht mit menschlichen Zellen. Sie arbeiten auch mit einem externen Sicherheitsbeirat zusammen. In Übereinstimmung damit schlagen einige Experten vor, dass die Gesellschaft der Biohacking-Technologie erlauben sollte, Fortschritte zu machen, während sie ihre Entwicklungen beobachtet, so dass diese Bemühungen bessere Chancen haben, zu positiven Ergebnissen zu führen, wenn sie fortfahren.
