Der Kalte Krieg in unserem Körper
Egoistische Gene manipulieren, kämpfen und betrügen – und treiben so die Evolution voran. Alejandro Burga erforscht diese Konflikte mitten in Wien.

Es können noch so viele Jahrtausende vergehen, die Frage bleibt immer dieselbe: Wer sind wir? Und die Antworten werden immer komplizierter. Es war im Jahr 2001, Alejandro Burga schloss in seiner Heimat Peru gerade die Highschool ab und die Zeitungen vermeldeten einen Durchbruch: Der erste Entwurf des menschlichen Genoms wurde entschlüsselt.
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„Das hat mich wirklich fasziniert, all diese Debatten darüber, wie viel von dem, was wir sind, von unseren Genen gesteuert wird und wo die Rolle des freien Willens liegt“, erzählt er – und studierte folgerichtig Biologie. Mehr als zwanzig Jahre sind seitdem vergangen und Burga ist nach Zwischenstationen in Princeton und an der University of California in Wien angekommen, wo er am Institut für molekulare Biotechnologie (IMBA), das zur österreichischen Akademie der Wissenschaften gehört, eine Forschungsgruppe leitet.
Egoistische Gene: Die Betrüger in unserem Körper
„Wir konzentrieren uns hier auf die Untersuchung genetischer Konflikte“, erzählt Burga. Selbst das führt auf die große Eingangsfrage zurück: Denn eventuell sind wir Menschen am Ende nur ein Vehikel, in dem Schlachten geschlagen werden. Das jedenfalls behauptete der Evolutionsbiologe Richard Dawkins in seinem 1976 erschienenen Buch Das egoistische Gen.
Während Charles Darwin sich bei seiner Evolutionstheorie auf Arten, deren Anpassung und Veränderung konzentrierte, blickte Dawkins auf die Mikroebene: Was, wenn die Selektion, der Survival of the Fittest, nicht unter Arten, sondern unter Genen stattfinden würde? Die Körper dieser Arten wären dann lediglich „Überlebensmaschinen“ für die Gene. Die menschliche Zivilisation: Ein Triumph der besten Gene, keiner der Spezies Mensch.

„Das ist eine sehr extreme Ansicht und ich glaube nicht, dass jemand wirklich glaubt, dass man Biologie darauf reduzieren kann“, sagt Alejandro Burga. Aber: Egoistische Gene gibt es tatsächlich. „Diese Gene wollen nicht unbedingt etwas zum Organismus beitragen, es ist ihnen lediglich wichtig, dass sie weitergegeben werden.“ Die Vorstellung, die uns in der Schule vermittelt wird, dass alle Gene dieselbe Chance haben, an die nächste Generation weitergegeben zu werden, ist nicht die ganze Wahrheit, sagt Burga: „In gewisser Weise kann man sich die egoistischen Gene als Betrüger vorstellen, die irgendwie Tricks gefunden haben, wie sie die Chancen zu ihren Gunsten beeinflussen können.“
Immunität dank egoistischer Gene
In vielen Fällen bedeutet das sogar, dass sie dem Organismus, dessen Teil sie sind, Schaden zufügen. „Teilweise töten sie sogar Spermien oder Eizellen, die ihre Gene nicht weitergeben – sie können sehr extrem werden.“ Was den Körper dazu zwingt, Mittel und Wege zu finden, um diesen wild gewordenen Genen Einhalt zu bieten. Und das ist, vermutet Burga, der evolutionäre Nutzen dieser Gene.
Man müsse sich das, sagt Burga, wie das Wettrüsten im Kalten Krieg vorstellen. Das Wettrüsten gipfelte im Wettrennen um den ersten Mann am Mond, „vor allem, weil sie die geopolitische Kontrolle über den Weltraum haben wollten“, sagt Burga. Als Nebeneffekt wurden unzählige neue Technologien entwickelt, „ich glaube zum Beispiel, dass wir ohne diese Motivation heute keine Satelliten hätten.“

Etwas Ähnliches passiere, wenn sich ein Organismus gegen egoistische Gene zur Wehr setzen muss. „Dieser Konflikt zwischen den egoistischen Elementen und Organismen und ihrem Wirt schafft eine Dynamik, die Innovationen gedeihen lässt und dafür sorgt, dass sie sehr schnell entstehen“, erklärt Burga. Wir Menschen (und andere Wirbeltiere) etwa besitzen zwei Arten von Immunität: eine angeborene und eine adaptive. „Zweitere ermöglicht uns, in kurzer Zeit sehr spezifische Antikörper gegen Krankheitserreger zu entwickeln, die wir noch nie zuvor gesehen haben“, sagt er.
Einfach mal forschen
Das können wir, weil das adaptive Immunsystem Gene wie Legosteine beliebig neu zusammensetzen kann – und damit je nach Krankheitserreger den richtigen Antikörper basteln kann. Und „das Enzym, das dafür verantwortlich ist, sie zusammenzusetzen, stammt von einem egoistischen Gen – den sogenannten Transposons oder springenden Genen.“ Es hatte im Körper zunächst keine Funktion, sondern sprang im Genom nur herum, um sich selbst zu kopieren und seine eigene Anzahl zu erhöhen. Der Körper allerdings lernte, die Funktion für das eigene Überleben zu nutzen.
Diese Transposons wurden von Barbara McClintock in den 1940ern und 1950ern entdeckt und erforscht – allerdings „wurde sie zunächst für verrückt gehalten“, erzählt Burga. Bis sich ihre Forschungen als richtig herausstellten und sie 1982 den Nobelpreis dafür erhielt. Transposons sind heute die am besten erforschten egoistischen Gene und sie sind auch „so alt wie das Leben selbst“, sagt Burga.

In seinem Labor beschäftigt er sich deshalb mit anderen Arten von egoistischen Genen, über die noch kaum etwas bekannt ist – und deren möglicher Nutzen noch unbekannt ist. Für Burga ist es das, was Wissenschaft ausmacht: Einfach mal forschen und schauen, was man findet. „Viele Innovationen entstehen unerwartet“, sagt er. Die sogenannte Genschere CRISPR-Cas9 zum Beispiel, ein revolutionäres Werkzeug, das es dem Menschen ermöglicht, Genome beliebig zu verändern, wurde durch puren Zufall entdeckt. „Man wollte nur verstehen, wie Bakterien sich gegen Viren verteidigen.“
Auf der Suche nach was auch immer sich findet
Manchmal, gesteht er, fühle es sich fast unwissenschaftlich an, ohne konkretes Ziel zu forschen. Aber andererseits ist er überzeugt, dass „eine gute Eigenschaft eines Wissenschaftlers darin besteht, die Muster im Rauschen zu sehen und in der Lage zu sein, etwas weiterzuverfolgen.“ Und er will es vermeiden, sich in eine Idee hineinzusteigern, die sich dann als falsch herausstellt. „Und dann hast du vielleicht Jahre damit verbracht, deine Hypothese zu beweisen, die gar nicht stimmt.“
Es gäbe bei Experimenten, sagt Burga, oft einen Punkt, an dem etwas Seltsames passiert, das eigentlich nicht passieren sollte. Dann gäbe es zwei Möglichkeiten: Man könne es ignorieren und sich auf das Konzentrieren, was man eigentlich erforschen wollte. Oder zu sagen: Schauen wir uns das mal an. „Und dann eröffnet sich etwas ganz Neues.“ Wohin seine Reise geht, weiß er erst, wenn er angekommen ist.
Über diese Serie
Unter dem Titel „Forschungsreisen“ präsentieren wir spannende Forschungsprojekte aus ganz Österreich. Der Pragmaticus war bereits zu Gast bei Peter Turchin vom Complexity Hub, der die USA vor einem Bürgerkrieg sieht, hat mit Stefan Freunberger vom ISTA nach neuen Batterien gesucht und sich von Ludmilla Carone vom Grazer Institut für Weltraumforschung erzählen lassen, warum die Suche nach Aliens so schwierig ist. Alle Forschungsreisen können Sie hier nachlesen.


