Integriertes Projekt zur Entwicklung programmierbarer künstlicher Zellen

Ein Konsortium von 13 Partnern aus acht europäischen Ländern wird im Rahmen des PACE (Programmable Artificial Cell Evolution)-Projekts die Auswirkungen von Lebenstechnologien untersuchen.

Das Integrierte Projekt wird von dem Gastprofessor der Universität Bochum in Deutschland, John McCaskill, koordiniert und möchte die Grundlage schaffen für eine neue Generation von integrierten Informationstechnologien, die programmierbare, sich selbst zusammensetzende künstliche Zellen verwenden. Das Projekt wird aus der Sektion Künftige und neu entstehende Technologien der thematischen Priorität Technologien für die Informationsgesellschaft (IST) des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) gefördert.

„Das Projekt ist wesentlicher Bestandteil des Übergangs zu einer auf Informationen im Nanomaßstab basierenden Wirtschaft, in der die Lösung technischer Probleme zuerst und am effektivsten durch gespeicherte, optimierte und angewandte Nanoinformationen erfolgt“, erläuterte Professor McCaskill gegenüber CORDIS News. „Künstliche Zellen stellen das potenziell völlig autonome Ende des Spektrums programmierbarer Geräte in der realen Welt dar.“

Die Entwicklung künstlicher Zellen mit sich selbst anordnenden und entwickelbaren lebensähnlichen Eigenschaften wird mit Spannung erwartet, da diese Zellen für die nächste Generation einer sich selbst reparierenden Computer- und Robotertechnik sowie für die richtungsweisende Produktion und Sanierung auf Nanoebene erforderlich sind. Die daraus folgenden Anwendungen profitieren von einem Grad an unabhängiger Programmierbarkeit und Steuerung, der bei diesen Zellen höher ist als bei bestehenden Organismen. Diese Qualitäten machen die Technologie außerordentlich interessant für die Produktions-, Umwelt- und Gesundheitsindustrie.

Zwar sind die Lebenstechnologien in der Vergangenheit sehr umstritten gewesen, aber das PACE-Projekt will diese Technologien auch nicht unkritisch fördern, sondern vielmehr ihre potenziellen Vor- und Nachteile untersuchen. Ein Teil der Forschung behandelt den Grad an Autonomie und Entwicklungsfähigkeit, den die Zellen besitzen könnten, und will der Frage nachgehen, inwiefern beide wünschenswert sind. „So geht es bei dem Projekt auch darum, die Pros und Contras des Verzichts auf einen hohen Grad an zentraler Steuerung in der Technologie und insbesondere in der IT [Informationstechnologie] aufzudecken“, sagte Professor McCaskill. „Das ist ganz allgemein ein Schlüsselthema beim komplexen Systemmanagement und ist lebenswichtig für die Zukunft unserer Gesellschaft.“

Die durch die Lebenstechnologie-Forschung aufgeworfenen ethischen Fragen werden auch von dem neuen Europäischen Zentrum für Lebenstechnologien behandelt, das in Venedig, Italien, mit der Unterstützung der EU, der Stadt Venedig und der Universität von Venedig Ca’ Foscari entstehen soll. Zusätzlich zur Förderung einer fundierten öffentlichen Debatte über Lebenstechnologie wird das Zentrum ein Outreach- und Schulungsprogramm bereitstellen, das jungen Wissenschaftlern und Technikern die Lebenstechnologien nahe bringen will.

Wie das Thema des PACE-Projekts bereits nahe legt besteht das Konsortium aus Forschungsteams mit einer Fülle von Kompetenzen. Zusammen kann sich das Konsortium der Fachkenntnis in komplexen Systemen, integrierten Systemen, Robotik, Evolution, Statistik, Reaktionskinetik, physikalische Simulation, Mikrofluidik, organische und bioorganische Chemie, Computerschnittstellen, Kontrollsysteme, Standards und Ausbildungswesen rühmen. „Während multidisziplinäre Tätigkeiten seit einigen Jahren in Europa an Schwung gewinnen, stellt das PACE-Projekt mit seiner Spannweite von IT über Biologie zur Nanotechnologie den Schlüsseltest für die multidisziplinäre Integration dar. Das Projekt gibt Theoretikern ein starkes Mittel an die Hand, die Bedeutung ihrer Ergebnisse praktisch zu überprüfen, und bietet Experimentatoren sowohl Richtung als auch technische Unterstützung“, berichtete Professor McCaskill CORDIS News.