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Chancen der Optogenetik

Deutschland ist seit der Entdeckung der Optogenetik neben den USA eine führende Nation im Bereich der optogenetischen Forschung. Deutschland hat in diesem Feld ausgewiesene Wissenschaftler und im internationalen Vergleich eine sehr gute Ausgangsposition. Unter dem Dach der Hightech-Strategie 2025 hat die Bundesregierung Handlungsfelder und Förderungsmöglichkeiten entwickelt. Das schreibt die Bundesregierung in ihrer Antwort (19/9722) auf die Kleine Anfrage der FDP (19/9084).

Vor dem Hintergrund des großen Potenzials fördere die Bundesregierung die Entwicklung und Anwendung optogenetischer Methoden im Rahmen verschiedener Fördermaßnahmen des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Es handele sich dabei um Maßnahmen zu den Neurowissenschaften, der Proteomforschung, der Systembiologie, der Photonik und der individualisierten Medizin. Das BMBF habe die Optogenetik im Rahmen seiner Fachprogramme bis heute mit insgesamt circa 78 Millionen Euro unterstützt. Es sei derzeit allerdings keine eigenständige Fördermaßnahme zur Optogenetik geplant.

Das Forschungsfeld der Optogenetik befindet sich überwiegend noch im Bereich der Grundlagenforschung, betont die Bundesregierung. Das Hauptanwendungsgebiet liege derzeit in den Neurowissenschaften. Zunehmend würden aber auch therapeutisch relevante Ansätze verfolgt. Der Fokus liege dabei auf den Themen Makuladegeneration, Parkinson, Schlaganfall und Epilepsie. Auch wenn Anzahl und Arten an neuen und verbesserten optogenetischen Werkzeugen kontinuierlich zunehmen würden, seien noch einige Herausforderungen im Bereich der Grundlagenforschung zu überwinden. Dazu gehörten insbesondere die geringe Eindringtiefe des Lichts und die Verwendung von viralen Vektoren zur Übertragung auf menschliche Zellkulturen.

Grundsätzlich könnte die Optogenetik Anwendung in den Lebenswissenschaften wie den Neurowissenschaften, der Pflanzenphysiologie, der Lebensmittelsicherheit und -qualität wie auch der Messtechnik finden. Im Falle der Hirnforschung könne das Verständnis der Funktionsweise des Gehirns indirekt die Möglichkeit eröffnen, neue Computerarchitekturen für die Künstliche Intelligenz zu entwickeln (Neuronales Computing, Postdigitale Computer). Gleichwohl seien Anwendungen in der Medizin aufgrund bislang nur weniger Humanstudien und den Zulassungsbestimmungen nur in wenigen Fällen bereits relevant. Hier gelte es, in ausgewählten Anwendungen die grundsätzliche Machbarkeit aufzuzeigen.

Ziel der Unterstützung neuer technologischer Bereiche wie der Optogenetik sei es, ihr Potenzial für Menschen und Gesellschaft zu nutzen. Auch sei die Bundesregierung bestrebt, langfristig die wirtschaftliche Verwertung der Technologie zu befördern. Im Bereich der Laborforschung oder der Umweltanalytik seien die Voraussetzungen für eine wirtschaftliche Nutzung bereits gegeben, da sich durch die Verbreiterung der Forschungslandschaft auch ein wachsender Bedarf an spezialisierten Werkzeugen und Ausrüstung ereben.

Die wesentlichen Akteure der Optogenetik seien derzeit insbesondere Universitäten und Forschungseinrichtungen mit Schwerpunkten in der grundlagennahen biotechnologischen und biomedizinischen Forschung. Das Forschungszentrum Jülich, das Karlsruher Institut für Technologie und das Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung befassten sich mit der Beeinflussung molekularer Wechselwirkungen. Die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, das Forschungszentrum Jülich und die Technische Hochschule Aachen beschäftigten sich mit neuen Optosensoren und Photoregulatoren zur Lichtvermittelten Steuerung und Analyse molekularer Systeme. Die Universität Marburg, das Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam und die Universität Potsdam beschäftigten sich mit der Entwicklung einer optimierten Zellfabrik, bei der die Lichtregulation die Trennung zwischen Wachstumsphase und Produktionsphase der Zellfabrik erlaube. Das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) in Aachen ziele darauf ab, eine innovative, hochspezifische, lichtinduzierbare Technologie zur Genomeditierung mit hohem disruptiven Potenzial auf der Basis fluoreszierenden Nanopolymere zu entwickeln. An der Universität Göttingen würde gemeinsam mit der Universität Freiburg Cochlea-Implantate auf optogenetischer Basis entwickelt.

Im Rahmen von Verbundprojekten zur Optogenetik würden sich erste Beteiligungen von Unternehmen finden. Durch die gemeinsame Arbeit von Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft werde zugleich der Wissens- und Technologietransfer in der Optogenetik aus der Forschung in die Anwendung sichergestellt.

Ausschuss für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung, hib


Antwort (19/9722) auf die Kleine Anfrage der FDP "Optogenetik - Chancen in der Anwendung"