Im Kern geht es darum, Enzyme für industrielle Anwendungen besser nutzbar zu machen. Viele natürliche Enzyme sind zwar hochpräzise und sehr effektiv, aber eben nicht für die Bedingungen oder Zielreaktionen optimiert, die wir in der Bioproduktion brauchen. Deshalb entwickeln wir Enzyme und Bakterienstämme so weiter, dass sie für den industriellen Maßstab geeignet sind. Das Projekt trägt den Titel „Growth-Coupled Selection and Evolution“ und setzt auf eine Strategie, bei der die Funktion eines Enzyms direkt mit dem Wachstum des Bakterienstamms verknüpft wird. Je besser das Enzym funktioniert, desto besser wächst der Stamm.

Für mich ist das ein sehr eleganter Ansatz, weil man damit nicht nur ein einzelnes Enzym optimiert, sondern direkt die Funktionalität im biologischen Kontext sicherstellt. Das macht die Entwicklung effizienter und näher an dem, was wir später wirklich brauchen. Am Ende soll daraus eine Plattform entstehen, mit der sich Enzyme gezielt verbessern lassen, damit sie in nachhaltigen Produktionsprozessen eingesetzt werden können.

Das konkrete Ziel ist, das marktwirtschaftliche Potenzial der von uns patentierten Bakterienstämme zu untersuchen. Das heißt, ich mache nicht nur Labordesign und Experimente, sondern auch Konferenzen, Marktrecherche und eine Analyse der sogenannten Freedom to Operate. Ich prüfe also, ob die Prozesse, die ich entwickeln möchte, bereits rechtlich geschützt sind oder ob es Hürden für eine spätere Anwendung gibt. Das ist für mich ein völlig neuer Teil der Arbeit, weil ich aus der akademischen Forschung komme.

Gerade dieser Transfer-Aspekt ist spannend. Es reicht nicht, dass eine Technologie wissenschaftlich klug ist. Sie muss auch in der Praxis funktionieren, wirtschaftlich tragfähig sein und sich in bestehende Märkte einfügen lassen. Das ist genau die Brücke, die Go Bio Initial schlagen soll: von einer guten wissenschaftlichen Idee hin zu einer realistischen Anwendungsperspektive.

Die größte Herausforderung ist für mich, dass ich als akademischer Forscher plötzlich auch wirtschaftlich denken muss. Ich bin überzeugt, dass unsere Technologie sehr viel Potenzial hat, und, dass  wir sie brauchen, um ein nachhaltiges Wirtschaften zu ermöglichen. Aber die entscheidende Frage lautet: Ist die Welt auch bereit, dafür zu bezahlen? Denn Nachhaltigkeit allein reicht im Markt oft nicht mehr aus. Am Ende zählt fast nur der Preis; und wir müssen effizienter und günstiger sein als der Status quo.

Das ist ein harter Maßstab, aber genau deshalb ist die Arbeit so relevant. Es geht nicht nur darum, etwas „Gutes“ zu entwickeln, sondern etwas, das sich auch durchsetzen kann. Dazu kommt, dass die technische Entwicklung selbst sehr anspruchsvoll ist: Wir arbeiten mit Wachstumskopplung, gerichtetem Selektionsdruck und fortlaufender Kultivierung. Wenn dabei etwas nicht wächst, ist es oft schwer zu sagen, woran es liegt. Dann muss man systematisch weitersuchen, Parameter überprüfen und den Prozess oft mehrfach neu ansetzen.

Die Grundidee ist, die Funktion eines Enzyms mit der Gesundheit des Bakterienstamms zu verbinden. Wenn das Enzym besser arbeitet, profitiert auch der Organismus. Dadurch entsteht eine Art automatischer Selektionsmechanismus: Bessere Enzyme verschaffen dem Stamm einen Wachstumsvorteil. Auf diese Weise können wir gerichtete Evolution nutzen, um nach und nach leistungsfähigere Varianten zu erhalten.

Das ist aus meiner Sicht besonders spannend, weil man Evolution in gewisser Weise lenkt, statt sie nur zu beobachten. Wir kultivieren den Stamm kontinuierlich und lassen die Selektion die Arbeit mit übernehmen. Wenn sich durch Mutation oder Optimierung ein besser funktionierendes Enzym durchsetzt, wächst der Stamm besser und setzt sich durch. So können wir optimierte Enzyme entwickeln, die später in anderen biotechnologischen Prozessen eingesetzt werden können.

Mich fasziniert synthetische Biologie schon immer, weil man dabei nicht nur Biologie beobachtet, sondern sie selbst kreiert und verändert. Im Bachelor war ich noch ein eher fauler Student, bin nach Berlin gezogen und habe viel gefeiert. Aber als ich in die Arbeitsgruppe von Arren Bar-Even kam und mein erstes eigenes Projekt bearbeitete, war in mir ein richtiges Feuer geweckt. Plötzlich war da nicht mehr nur ein Praktikum mit absehbarem Ergebnis, sondern echte Forschung, die das Wissen der Menschheit erweitert und etwas Größeres vorantreibt. Das hat mich nicht mehr losgelassen.

Eindrücklich finde ich auch die vielen kleinen, unsichtbaren Schritte der Forschung. In meiner Doktorarbeit zeige ich nur 13 Graphen aus erfolgreichen Versuchen, aber diesen liegen tausende missglückte Versuche zugrunde.  Ich habe mir aus den Tube-Stickern aller Wachstumsversuche einen riesigen Ring gebastelt, der für mich für Forschung überhaupt steht: nicht nur für das eine schöne Ergebnis am Ende, sondern für die unzähligen Versuche, die nicht funktioniert haben und aus denen man trotzdem gelernt hat. 
Das Logo unserer Arbeit habe ich mir nach der Doktorarbeit über den Knöchel tätowieren lassen, als Zeichen für diese intensive Zeit und das persönliche Wachstum, das ich währenddessen erlebt habe. Das ist dann der einzige Grund, warum ich mich auf wissenschaftliche Konferenzen ohne meine Lindlich-Socken traue 😊

Das Interview führte Tamara Worzewski