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Gen-Forscher Craig Venter: Gib mir deine DNA - und ich sage dir, wie du aussiehst

Gen-Pionier Craig Venter rührt wieder einmal die Trommel: Allein aus der DNA will er das Äußere eines Menschen bestimmen können. Wissenschaftlicher Coup oder vollmundige Eigenreklame?

Von Frank Ochmann

Er ist Pionier, Rebell und Marktschreier der Wissenschaft in einer Person: Craig Venter, der US-Biochemiker, dem es zur Jahrtausendwende als Erstem gelang, einen kompletten Plan des menschlichen Erbguts zu präsentieren. Die Dechiffrierung der DNA war damals zwar noch eher eine Skizze, doch mit privaten Mitteln und neuen Methoden hatte Venter die staatlichen Institute überholt. Mit der Entschlüsselung des Lebenscodes hat sich der inzwischen fast 71-Jährige nie zufrieden gegeben. Er will ihn beherrschen – und mit seinen Firmen und Hunderten von Patenten profitabel nutzen.

Venters jüngstes, erst gut drei Jahre altes Unternehmen heißt "Human Longevity" und verspricht seinen Kunden schon im Namen ein langes und gesundes Leben. Das klingt gut, doch Forschung braucht Zeit. Viel Zeit. Einstweilen muss Venter versuchen, für seine Kapitalgeber attraktiv zu bleiben: Wer verspricht, die DNA eines Tages beherrschen zu können, sollte wenigstens alle paar Jahre demonstrieren, dass es vorangeht. Venter will sie jetzt überzeugen, ihm die nötigen Millionen bereitzustellen, um das Erbgut von mindestens einer Million Menschen bis ins letzte Detail zu durchforsten. Nichts weniger als die Individualität des Menschen will er aus dem Datenwust der Genome herauskristallisieren. Wäre das Nachzeichnen eines Gesichts allein aus genetischen Daten nicht ein faszinierender, medienwirksamer Start? Gib mir deine DNA – und ich sage dir, wie du aussiehst.

Spurensicherung: Das Erbgut von nur acht Zellen reicht manchmal für eine DNA-Analyse

Spurensicherung: Das Erbgut von nur acht Zellen reicht manchmal für eine DNA-Analyse

Privatsphäre adé

Es gibt keinen Ermittler, der sich nicht danach sehnte. Ein Tröpfchen Blut vom Boden eines Tatorts, ein ausgerissenes Haar vielleicht oder ein paar Hautzellen gehen eingetütet ins Labor – und nur wenig später kommt das detaillierte Porträt jenes noch namenlosen Menschen, von dem das Erbgut stammt. Genau das ist es, was Craig Venter mit seiner jüngsten wissenschaftlichen Publikation verspricht. Es sei seinem Team gelungen, so heißt es im Titel der Veröffentlichung, Menschen allein anhand genetisch vorhergesagter körperlicher Merkmale innerhalb einer Gruppe zu identifizieren – Gesichtsform, Stimme, Augen und Hautfarbe, Alter, Körpergröße und Gewicht. Es wäre mehr als nur ein wissenschaftlicher Durchbruch. Wer einen Menschen allein aus dessen DNA porträtieren könnte, würde alle Vorstellungen von Privatsphäre erschüttern.

Nicht nur Polizei und Geheimdienste, auch Privatdetektive, Versicherungsfahnder oder Anwälte in Erbschafts- und Vaterschaftsstreitigkeiten könnten plötzlich beliebige Menschen identifizieren. Denn Tag für Tag ziehen wir alle eine Spur von Körperzellen hinter uns her. In Hautschuppen oder Haaren, wenn wir uns kratzen, jemandem die Hand geben oder ihn umarmen. Wie leicht also könnten wir in eine Straftat oder sonstige Kalamität verwickelt werden – auch dann, wenn uns mit dem fraglichen Geschehen nicht mehr verbindet, als irgendwo eine Zigarettenkippe in den falschen Aschenbecher geworfen zu haben. In jeder Zelle des Körpers, außer in den roten Blutkörperchen, steckt unser komplettes Erbgut. Wer es wollte, brauchte unsere Zellspuren nur zu sammeln und zu analysieren, um zu erfahren, wer wir sind und wo wir uns aufgehalten haben – beim Friseur oder an einem blutverschmierten Tatort. Das ist das Szenario, das Venter mit seiner neuesten Publikation skizziert. Die Frage ist aber, inwiefern er das zu Recht tut.

Dem Geheimnis der Gene auf der Spur: der US-Pionier und Unternehmer Craig Venter

Dem Geheimnis der Gene auf der Spur: der US-Pionier und Unternehmer Craig Venter

Diese Frage stellten sich auch die Gutachter, die über die Veröffentlichung von Venters Forschungsergebnissen zu entscheiden hatten. Bei wissenschaftlichen Verlagen ist es im sogenannten Peer Review üblich, dass Arbeiten vor ihrer Publikation eingehend von möglichst unabhängigen Experten unter die Lupe genommen werden. Doch was sich denen bei der Arbeit von Venters Team zeigte, genügte nicht, zumindest nicht den Standards von "Science", einem der weltweit wichtigsten wissenschaftlichen Journale. Gleich in zwei Versionen wurde die Publikation abgelehnt. Die Gutachter wiesen dabei nicht die Resultate zurück, sondern Venters kühne Interpretation. Nach Meinung vieler Kollegen schießen die aus den Daten gezogenen Behauptungen weit über eine gesicherte Aussage hinaus.

Auch Peter Schneider, forensischer Genetiker und Professor an der Universität Köln, hält Venters Versprechen für überzogen. Letztlich sei es die Art der Stichprobenbildung, die über die Qualität der Arbeit entscheide. Das Human-Longevity-Team hatte das Erbgut für gut 1000 Probanden durchbuchstabiert. Aus einer Gruppe von jeweils zehn herausgepickten Teilnehmern sollte dann eine gesuchte Person durch Gen-Analyse ermittelt werden. War diese Gruppe von der Abstammung her bunt gemischt, bestand sie also aus Vertretern mit afrikanischen, europäischen und asiatischen Wurzeln, lag Venters Trefferquote bei 75 Prozent. Gänzlich unmöglich wäre es mit dem jetzigen Verfahren aber gewesen, einen bestimmten Probanden aus der gesamten Gruppe von mehr als 1000 Freiwilligen herauszufischen. Es reichte, die Zehnergruppe beispielsweise rein afrikanisch oder rein europäisch zu besetzen, schon waren die Vorhersagen nur noch zu 50 Prozent korrekt.

Forensiker Peter Schneider von der Universität Köln

Forensiker Peter Schneider von der Universität Köln

"Ethnische Herkunft, Geschlecht und Alter sind die wichtigsten Kriterien bei der genetischen Identifizierung", sagt Schneider. Doch die bei Venters Methode aus der Gen-Analyse abgeleitete Geometrie des Gesichts basiere lediglich auf Stereotypen bestimmter Ethnien. "Vorhersagen tatsächlicher individueller Gesichtszüge sind sie nicht."

99,9 Prozent der DNA sind bei allen Menschen gleich

Ist also alles nur Schall und Rauch eines geltungs- und geldsüchtigen Wissenschaftlers? Behauptet Venter, das Unmögliche aus den gut drei Milliarden biologischen Bausteinen des menschlichen Erbguts herauszulesen?

Tatsächlich grenzt es an Zauberei, die Individualität eines Menschen in seinem Genom entdecken zu wollen. 99,9 Prozent der DNA sind bei allen Menschen gleich – weil wir alle zur selben biologischen Spezies gehören. Nur 0,1 Prozent des Erbguts unterscheiden sich und sind darum der Schlüssel zum jeweiligen Individuum. Doch das Erbgut ist kein simpler Baukasten, in dem die Anlage für die Körpergröße auf einem Gen liegt und die für die Haarfarbe auf einem anderen. Hunderte oder gar Tausende von Genen gemeinsam bewirken ein bestimmtes Merkmal. Zudem ist in den vergangenen Jahren immer deutlicher geworden, dass das Genom nicht statisch ist, sondern auch von den Lebensumständen eines Menschen geprägt wird. Die Experten sprechen vom Epigenom und meinen damit all die äußeren Einflüsse, die ein bestimmtes Gen wie eine Klaviertaste mal aktivieren und mal nicht, mal stark, dann wieder schwach. Das Epigenom liegt wie die Interpretation eines Dirigenten über den Notenblättern, die zusammen das Genom bilden. Und aus diesem komplexen biologischen Gebilde will dieser Craig Venter nun also herauslesen, ob ein Gesuchter ein schmales Gesicht hat oder ein gedrungenes, eine Stups- oder eine Hakennase? Unmöglich, mag man denken.

Mehr als drei Milliarden Bausteine, aufgereiht zu einer Doppelspirale, bestimmen die biologische Identität des Menschen

Mehr als drei Milliarden Bausteine, aufgereiht zu einer Doppelspirale, bestimmen die biologische Identität des Menschen

Doch nicht einmal Venters schärfste Kritiker wagen es, den Erfolg dieser Methode für alle Zeit auszuschließen. Der Anthropologe und Genetiker Mark Shriver war einer der "Science"-Gutachter, die Venters Arbeit durchfallen ließen. Doch sogar er ist davon überzeugt, dass es eines Tages möglich sein wird, ein Gesicht per Erbgutanalyse treffend zu rekonstruieren – nur eben jetzt noch nicht. Auch Forensiker Schneider glaubt fest daran. "Der klassische Beweis für diese Annahme sind eineiige Zwillinge", sagt Schneider, "zumindest am Lebensanfang ist das Äußere zu 100 Prozent genetisch bestimmt. Deswegen kann man Paare mit einem identischen Genom optisch nicht unterscheiden."

Theoretisch ist es also möglich, das Äußere des Menschen aus seinem Erbgut abzulesen – doch bis zur Routine-Anwendung solcher Analysen ist es ein weiter Weg. Derzeit lassen sich in der täglichen Arbeit der Gerichtsmediziner nur wenige körperliche Merkmale genetisch bestimmen – zu kompliziert ist der Zusammenhang zwischen Erbanlage und einzelnen Charakteristika. Außerdem stehen im Alltag selten Proben von so hoher Qualität zur Verfügung, wie sie Venter und seine Kollegen im Laborversuch verwenden konnten. "Was wir von Tatorten bekommen, sind oft Mischungen von verschiedenen Personen", sagt Peter Schneider. "Oder es handelt sich um winzige Mengen, mit denen wir auskommen müssen." Auch wenn Gerichtsmediziner nicht mehr wie vor wenigen Jahren einen gut sichtbaren Blutstropfen brauchen, sondern heute zumindest theoretisch und bei bester Güte das Erbmaterial von etwa acht menschlichen Zellen ausreicht – die Auswertung bleibt mühsam.

90 Prozent aller Menschen haben braune Augen

Schon eine verhältnismäßig simple Eigenschaft wie die Augenfarbe wird von mehreren Genen beeinflusst. "Mit nur sechs genetischen Markern können wir die entgegengesetzten Farbtypen – Blau und Braun – zwar sehr gut identifizieren", erklärt Schneider, "schwierig wird es aber schon bei Zwischentönen wie Grau oder Grün. Da können wir nur noch sagen, dass einer keine blauen oder braunen Augen hat, sondern irgendeine Tönung dazwischen." Völlig bedeutungslos wird diese Analyse gar, wenn die Probe nicht von einem Menschen mit europäischen Wurzeln stammt. Die blaue Augenfarbe und alle auf sie zurückgehenden Mischungen entspringen einer ausschließlich europäischen Mutation, die vermutlich erst einige Tausend Jahre alt ist. 90 Prozent aller Menschen haben braune Augen, sodass dieses Merkmal zur Identifizierung kaum taugt.

Neben der Augenfarbe lässt sich heute nur die Tönung der Haut und der Haare mit hoher Wahrscheinlichkeit aus einer DNA-Probe vorhersagen. Die Weiterentwicklung aber schreitet schnell voran. "In fünf bis zehn Jahren", so vermutet Peter Schneider, "werden wir zweifellos einen großen Schritt weiter sein und auch neue Werkzeuge zur Verfügung haben."

Zum Beispiel aus dem Feld der künstlichen Intelligenz. Letztlich geht es bei der Gen-Analyse darum, in einem Wirrwarr von Daten Muster und Regeln zu entdecken. Der Mensch selbst kann das nicht. Aber er kann Maschinen konstruieren, die ihm diese Aufgabe abnehmen. Die Fortschritte der Genom-Forschung gehen darum eng einher mit denen der Computerentwicklung. Auch bei Venter war es ein Algorithmus, der sich selbstlernend durch die Datenflut wühlte, um eine Person zu identifizieren. "Zumindest das muss man Venters Arbeit zugestehen", räumt Peter Schneider ein. "Der Weg über das maschinelle Lernen ist sicher der richtige."

Bis das Ziel erreicht ist und nicht nur – wie bei Venters Projekt – in weiter Ferne aufscheint, bleibt Zeit für Politik und Gesellschaft, die Folgen solcher genetischer Verfahren abzuschätzen. Welche Merkmale sollen bei Fahndungen und vor Gericht zugelassen werden und welche besser nicht? Wer darf solche Analysen überhaupt vornehmen und zu welchem Zweck? "Wir als forensische Genetiker können das nicht entscheiden" sagt Schneider. "Dafür braucht es eine breite gesellschaftliche Diskussion. Meine Aufgabe als Wissenschaftler ist es allerdings, die Fakten richtig darzustellen."

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