Archiv des Monats: Februar 2024

Beweis der Unsterblichkeit – Gentechnik

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Unsterblichkeitsforscher um Ádám Sturm erbrachten den Beweis, dass Altern verhindert werden kann und damit potentiell eine Unsterblichkeit möglich wird.

Eine der größten Utopien der Transhumanisten ist die Unsterblichkeit. In den USA und Russland lassen sich reiche Transhumanisten nach dem Tod einfrieren, um wieder aufgetaut zu werden, wenn die Formel für die Unsterblichkeit gefunden wurde. Das lassen sie sich viel Geld kosten.

Jetzt haben ungarische Forscher um Ádám Sturm und Tibor Vella der Eötvös-Loránd-Universität herausgefunden, dass die Kontrolle der Aktivität von transposablen Elementen (TEs), auch Sprunggene genannt, in der DNA die Lebensdauer verlängern kann.

Ursache für das Altern gefunden

Der Alterungsprozess

Seit einigen Jahren wird an TEs der DNA geforscht, die für den Alterungsprozess verantwortlich sein sollen. Diese TEs können innerhalb der DNA ihren Standort wechseln. Wenn sie stark beansprucht werden, soll eine Destabilisierung des genetischen Codes ausgelöst und damit der Alterungsprozess beschleunigt werden.

Laut Publikationen von 2015 und 2017 haben die Altersforscher die Zusammenhänge zwischen piRNAs (Piwi-interacting RNAs) und einer möglichen Unsterblichkeit entdeckt.

Piwi-Proteine gehören zur Argonauten-Protein-Familie. Argonauten-Proteine sind evolutionär stark konservierte Proteine, die für die Regulation von Genen eine wichtige Rolle spielen. Sie kommen in fast allen Organismen vor.

Die Mobilität der TEs führt häufig zu Mutationen in funktionellen DNA-Regionen. In der potentiell unsterblichen Keimlinie werden TEs durch den Piwi-piRNA-Weg effektiv unterdrückt.

Zusätzlich steigt beim Altern die DNA-N6-Adenin-Methylierung.
Die DNA-N6-Adenin-Methylierung spielt laut Forschern eine zentrale Rolle bei der Kontrolle des Alterns.

Das grundlegende Problem der Biologie, ob die zunehmende Mobilisierung der TEs eine Ursache oder eine Folge des Alterns ist, bleibt aber nach wie vor ungelöst.

Beweis der Unsterblichkeit

Alterungsprozesse verlangsamt

Die Kontrolle der TEs in der DNA von Fadenwürmern konnte das Leben dieser deutlich verlängern. Beim Piwi-piRNA- Weg handelt es sich um einen spezifischen Prozess, der die TEs der DNA kontrollieren kann. Dieser Prozess wurde in Krebszellen und in Zellen der unsterblichen Qualle (Turritopis dohrnii) beobachtet.

Mit dieser Erkenntnis hemmten die Wissenschaftler die beweglichen TEs der Fadenwürmer und konnten so eine Verlangsamung des Alterungsprozesses hervorrufen, der das Leben der Würmer um 30% verlängerte.

Der Traum von der Unsterblichkeit

Erste Schritte zum Beweis der Unsterblichkeit

Schon lange ist der Traum der Unsterblichkeit aus den Utopien, den Science Fiction-Romanen und Ideologien der Transhumanisten herausgetreten und wird wissenschaftlich auf unterschiedliche Weise verfolgt.

Während Ádám Sturm und Tibor Vella der Eötvös-Loránd-Universität mit ihren Forschungen zumindest an einem Fadenwurm beweisen konnten, dass sie mit Gentechnik den Schlüssel zum „ewigen Leben“ gefunden haben und mit ihren Arbeiten das Leben des Wurms zumindest verlängern konnten, arbeiten andere Wissenschaftler daran, das Bewusstsein auf einen PC, eine Cloud oder auf einer Festplatte festhalten zu können.

Elon Musk hat kürzlich bekannt gegeben, dass sein Start Up Neuralink dem ersten Menschen eine Gehirn-Computer-Schnittstelle eingebaut hat.

Und Wissenschaftler um Vina Chamola und Ankar Vineet entwickelten 2020 einen auf Gehirn-Computer-Schnittstelle-basierten-Humanoiden. Brain-Computer-Interfaces (BCIs) sind eine Technik, die die Gehirnsignale einer Person aufzeichnen und verarbeiten.

BCIs bieten die Möglichkeit einen Kommunikationsmechanismus mit dem Gehirn durch denken zu steuern und z.B. an einen Stuhl oder einen humanoiden Roboter pp. weiterzuleiten. Der humanoide Roboter, der dem Menschen in Form und Funktion ähnelt, kann also per Gedanken Befehle empfangen und ausführen und so bestimmte Aufgaben erledigen.

Das ist hilfreich, um körperlich behinderten Personen zu helfen, aber auch für Militäroperationen oder Desaster Recovery. Diese BCI-Systeme litten aber lange Zeit unter Ungenauigkeit, da sich die Eingaben bei unterschiedlichen Personen abweichend zeigten. Deswegen wurden hybride BCI-Systeme entwickelt mit einer Multisensorfusion, aus EEG, Elektromyographie (EMG), Elektrokortik (ECoG), Funktionsmagnet Resonanzbildung (fMRI) und Nahinfrarot Spektroskopie (NIRS). Das konnte eine genauere Ausgabe bewerkstelligen.

Dies ist allerdings erst der erste Schritt zur Unsterblichkeit, weitere Schritte, wie das Einbauen eines menschlichen Hirnes wären notwendig, um hier eine Untersterblichkeit zu erlangen. Bisher können aber nur Hirnorganoide mit KI und Chimären mit einem menschlichen Hirn-Organoid entwickelt werden.

Die Wiederbelebung

Wissenschaftler arbeiten daran, mit Hilfe der Gentechnik ausgestorbene Tiere wiederzubeleben. So entschlüsselten sie z.B. den genetischen Code der Wandertaube, die seit 1914 als ausgestorben gilt, um diesen nachzubauen. Etwa 1 Millionen Buchstaben müssten dafür künstlich hergestellt werden. Mit der Genschere CRISPR-Cas9 entnehmen sie einer normalen Taube Genabschnitte und ersetzen sie durch Genmaterial der toten Wandertaube. Andere Wissenschaftler wollen so Mammuts wiederherstellen. 100.000 Dollar spendete der US-Milliardär Peter Thiel für einen Mammut-Clon. Bisher gelang aber lediglich eine Maus mit Mammut-Fell.

Lebensverlängernde Medikamente

Amazon-Chef Jeff Bezos und der Mitgründer von Google Sergey Brin investieren in lebensverlängernde Pillen. Novartis experimentiert mit lebenverlängernden Medikamenten, z.B. mit einem Bakterium von den Osterinseln, dessen Enzym „target of rapamycin complex 1“ (TORC1) die Immunkraft von älteren Menschen stärken soll. Hiermit sollen die Grippeimpfung besser wirken und die Atemwegsinfekte reduziert werden. Gemeinsam mit dem US-Unternehmen PureTech Health gründete Novartis ein Start Up, um mit weiteren Medikamententests gealterte Immunzellen verjüngen zu können. Novartis gilt als Vorreiter von Verjüngungsmedikamenten.

Nanotechnlogie

Die Nanotechnologie entwickelt Nanoroboter, die Organe und Zellen heilen können sollen.

Kryotechnik

In den USA und Russland lassen sich Menschen mit Hilfe der Kryotechnik einfrieren, um so konserviert zu werden. Der erste Mensch hat sich auf diese Weise 1967 in den USA einfrieren lassen. Dabei wird nach dem Tod der Körper in flüssigem Stickstoff auf -196°C heruntergekühlt und damit chemische Reaktionen im Körper sowie der Zellverfall unterbunden. Etwa 300 Menschen lagern so ein. Es gibt sogar erste Erfolge aus den USA die Scheintoten wiederzubeleben. Damit das Wasser im Körper nicht zu Eis wird, wird das Blut komplett aus dem Körper entfernt und durch eine chemische Lösung ersetzt, die der niedrigen Temperatur standhält.

Menschen werden so in den Kryoschlaf versetzt, bis Möglichkeiten zur Heilung ihrer Krankheit oder die Unsterblichkeitsformel gefunden werden.

Klonen

2023 berichteten chinesische Forscher der Northwest University of Agricultural and Forestry Science and Technology, sie hätten 3 Kühe geclont, die doppelt so viel Milch wie eine normale Kuh geben. Sie stellten aus den Ohren von hochproduktiven Holstein-Kühen 120 Embryonen her, die die 1,7 fache Menge Milch produzieren. Aufgrund ihrer Größte wurden die drei Kühe am 30. Dezember 2022 per Kaiserschnitt geboren.

Diskussion

Beweis der Unsterblichkeit

Handelt es sich bei den Unsterblichkeitsphantasien der Transhumanisten um Utopien oder Dystopien?

Der Transhumanismus versteht sich als moderne Philosophierichtung, die auf Julien Huxley zurückgeht. Huxley traf sich bereits in den 1950ern wieder mit den eugenischen Welt-Eliten, um mit ihnen Zukunftspläne für die Eugenik nach dem Nationalsozialismus zu schmieden. Gemeinsam beschlossen sie, die Eugenik ruhen zu lassen, bis Gras über den Nationalsozialismus gewachsen ist. Julien Huxley war von 1946 bis 1948 der erste Generaldirektor der UNESCO.

Der Transhumanismus ist keine klassische Philosophie, er plädiert dafür den Humanismus und die Aufklärung hinter sich zu lassen sowie Kultur und Religion abzuschaffen, um mit den neuen Technologien den homo sapiens sapiens zu überwinden und einen Nachfolger zu schaffen, den sogenannten Übermenschen.

Der Transhumanismus geht davon aus, dass der homo sapiens sapiens wie der Neandertaler ausstirbt und deswegen der Mensch selbst Hand am Menschen anlegen muss, um sein Überleben zu sichern (Stefan Lorenz Sorgner: Der Übermensch, Schwabeverlag, 2019). Grob teilt er sich in 2 technische Ausrichtungen auf, die eine präferiert die Gentechnik, bei der z.B. mit der Genschere CRISPR-Cas9 Menschen nach eigenen Vorstellungen mit besonderen Eigenschaften entwickelt werden können oder aber mit Technik und KI Cyborgs geschaffen werden können, bzw. das eigene Bewusstsein nach dem Tod auf einer Festplatte oder in einer Cloud gespeichert werden soll.

An den Vorstellungen der Transhumanisten wird schnell deutlich, dass es sich eher um eine Religion mit Endzeitvorstellungen handelt als um eine Philosophie. Die Vorstellungen widersprechen der natürlichen Evolution und der seelisch-geistigen Entwicklung des Menschen, ethische Errungenschaften wie den Humanismus und die Aufklärung oder Kultur will der Transhumanismus abschaffen. Nichtsdestotrotz haben Transhumanisten viel Geld investiert, um ihre Vorstellungen vom Übermenschen, der möglichst mit Unsterblichkeit ausgestattet sein soll, Wirklichkeit werden zu lassen, so könnte z.B. die Genschere CRISPR-Cas9 Erbkrankheiten oder Mutationen aus dem Körper entfernen und ersetzen oder sogar durch lebensverlängernde Genabschnitte aus Tieren ausgetauscht werden, die älter als Menschen werden.

Die Technik ist an einem Punkt angekommen, an dem einige Vorstellungen der Transhumanisten bereits in die Tat umgesetzt werden können und wurden, so immunisierte z.B. der chinesische Wissenschaftler He Jiankui illegal Zwillinge mit der Genschere gegen HIV.

Ist ein ewiges Leben überhaupt erstrebenswert?

Wo fängt der Mensch an und wo hört er auf? Wo ist die Grenze zwischen Medizin oder einer Krücke, wie z.B. einer Brille oder einem Herzschrittmacher, und einer neu geschaffenen Kreatur?

Wie ist es zu bewerten, wenn der Mensch eigene Lebe- oder Mischwesen erschafft, um das Leben zu verlängern oder unsterblich zu werden? Wie wäre ein Leben ohne Krankheiten, Alter, Mängel oder gar ohne Tod?

Will der Mensch wieder Gott spielen? Will er wieder darüber bestimmen, welches Leben lebenswert ist und welches nicht? Wo sind die Grenzen und wer setzt sie? Wann wird die Bevölkerung in die Diskussion eingebunden?

Quellen und weiterführende Literatur:

Gentechnik für Dummies (#Anzeige)

Von Mendel zur Gentechnik: Eine kleine Einführung in die Genetik (#Anzeige)

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https://www.scinexx.de/                                  forschung-und-wissen.de
futurezone.de
Doi: 10.3390/s20133620
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7374399/

Hirn-Organoid mit KI und Chimären

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Brainoware aus menschlichem Minihirn mit KI

Hirn-Organoid mit KI: Forscher um Hongwei Cai der Indiana Universität haben ein aus menschlichen Zellen gezüchtetes Hirn-Organoid mit Elektronik verknüpft, sodass ein Hybrid-Computer entstanden ist.

Mensch-Maschine-Verschmelzungen waren lange Zeit Utopien der Transhumanisten und Stoff für Science Fiction.

Doch Mensch-Maschine-Schnittstellen, Cyborgs und Roboter mit Hirn sind mit der Zusammenarbeit von Neurobiologie und Technik auf dem Weg aus den Vorstellungen von Transhumanisten und Science-Fiction-Autoren zur Realität zu werden.

Nature Electronics entwickelte z.B. einen Hirn-Organoiden mit elektronischer Umgebung, der Sprache lernen kann und mathematische Gleichungen lösen.

Selbstlernende Systeme aus reinen KI-Systemen, wie ChatGPT benötigen Millionen Watt, um funktionieren zu können, außerdem können sie bis heute kein Bewusstsein ausbilden und benötigen jahrelanges Training. Selbstlernende Systeme aus KI sind Energiefresser. Schon länger arbeiten Wissenschaftler daran, sie mit lebendigen Geweben zu verbinden. Das menschliche Hirn benötigt im Vergleich nur wenige Watt.

Von der Stammzelle zum Organoid

Hirnorganoid

Ein Organoid ist eine Organstruktur, die in vitro dreidimensionale Gewebestrukturen eines Organs aus Stammzellen entstehen lässt.

Hirnorganoide können für bestimmte Hirnareale mit der entsprechenden Gewebestruktur in Nährlösung entwickelt werden. Sie bestehen aus Nerven- und Gliazellen. Sie werden heute aber nicht größer als eine Erbse, ein komplettes Gehirn kann noch nicht herangezüchtet werden.

Die Hirn-Organoide reagieren ähnlich wie ein menschliches Gehirn auf Reize und senden elektrische Signale aus, sie ändern ihre Reaktionen und bilden Verknüpfungen.

Hirn-Organid mit KI-System

Von der KI zur Brainoware

Forscher um Hongwei Cai der Indiana Universität haben ein aus menschlichen Zellen gezüchtetes Hirn-Organoid mit Elektronik verknüpft, sodass ein Hybrid-Computer entstanden ist.

Sie platzierten ein Hirn-Organoid auf einer Elektrodenplatte, so konnten sie die Hirnströme ableiten und es Reizen aussetzen. Das Netzwerk erhält eine externe elektrische Stimulation und sendet Ausgaben über die neuronale Aktivität des Minihirns, als Basis für eine biologisch-elektrische KI.

Zunächst sollte die „Brainoware“ lernen japanische Silben zu erkennen, dafür wandelte die externe Elektronik die akustischen Signale in elektrische Pulse um und leitete sie an das Hirn-Organoid weiter. Die Reaktion des Minigehirns wurde dann von der Elektronik wieder dekodiert.

Anfangs produzierte das Hirn-Organoid nur Zufallstreffer, während es nach 4 Trainings-Einheiten bereits eine Trefferquote von 78% erreichte, die japanischen Silben zu erkennen.

Auch die Struktur des Hirn-Organoiden veränderte sich, es entwickelte mehr Verknüpfungen als untrainierte Organoide und neue Synapsen .

Künstliche Intelligenz soll so effizienter und leistungsfähiger werden.

Die sogenannte Brainoware lernte durch Training nichtlineare Gleichungen zu lösen und Sprachsilben zu erkennen.

Hongwei Cai u.a. stellten ihre Arbeit im Dezember 2023 in nature vor. https://www.nature.com/articles/s41928-023-01069-w

Erste bioorganische Hybridsysteme waren Roboter mit Nervenzellen.

Mensch-Nager-Chimären

Hirn-Organoide in Ratten

Ein Forscherteam um Omer Rehvar, Felicity Gore, Kevin W. Kelley der Stanford Universität USA, Abteilung Psychiatrie und Verhaltensforschung, untersuchte Chimären aus Ratten, denen ein menschliches Hirn-Organoid eingepflanzt wurde.

Da in vitro erzeugte Hirn-Organoide die Untersuchungsmöglichkeiten begrenzen, weil sie sich in vivo nicht vernetzen können, nicht an einen Blutkreislauf angebunden werden und keine Verhaltensweisen ausbilden können, konnten mit in vivo heranreifende Zellen in Rattenhirnen diese Grenzen überwinden, ausreifen, Vernetzungen bilden und könnten in Zukunft Verhaltensauffälligkeiten z.B. bei psychischen Erkrankungen oder Demenz aufzeigen.

Bereits ältere Versuche an erwachsenen Nagern zeigten, dass die menschlichen Organoide in Ratten überleben können, jedoch war das Trainingsverhalten der Zellen eingeschränkt. In neugeborenen Ratten implantierte menschliche Hirnzellen hatten die Möglichkeit sich weiter zu vernetzen und heranzureifen. Sowohl im MRT als auch in Versuchen zum Lernverhalten der Ratten gab es Hinweise, dass die implantierten Organoide auf Reize reagieren und das Verhalten der Ratten beeinflussen können.

Das Hirnorganoid wurde aus Stammzellen der Großhirnrinde angezüchtet und in den Kortex neugeborener Ratten transplantiert.
Rehvar und andere konnten zeigen, dass Organoide aus kortikalen menschlichen Stammzellen reife Hirnzellen in vivo bei Ratten ausbilden konnten.

Sergiu Pasca:
„Wir platzieren die Organoide durch einen chirurgischen Eingriff direkt in dem Teil des Kortex, der auf die Schnurrhaare der Ratte reagiert. Dann entdeckten wir, dass in den nächsten Monaten Blutgefäße innerhalb des menschlichen Transplantats wachsen und das Transplantat so überlebt. Es kann bis zu 9–10 Mal so groß werden. Und im Wesentlichen erhält man am Ende eine Einheit menschlichen Kortex, die auf einer Seite einer Hemisphäre der Ratte sitzt und etwa ein Drittel der Hemisphäre der Ratte bedeckt.“

In vitro erzeugte Hirn-Organoide dienten Forschern bisher, um Krankheiten zu untersuchen und Therapien zu entwickeln. Diese Untersuchungen waren jedoch begrenzt, in neugeborenen Ratten implantierte Hirn-Organoide entwickeln sich sowohl anatomisch als auch funktionell in den Rattenhirnen.
Die Forscher erhoffen sich hier, mehr über die Gehirnentwicklung und die Entstehung und Behandlung von Menschen mit neurologischen und psychischen Erkrankungen zu lernen.
Die Studie ist auf nature erschienen. https://www.nature.com/articles/s41586-022-05277-w

Ethik

Mensch-Maschine-Verschmelzungen sowie Chimären werfen natürlich auch Fragen zur Ethik auf. Forscher erhoffen sich bei Hirn-Organoiden mehr Effizienz in der Datenverarbeitung und Stromersparnis der KI, doch was ist, wenn die KI bei weiterer Forschung auf diese Weise Bewusstsein entwickeln kann? Wissenschaftler erhoffen sich zwar eine KI mit Bewusstsein, das sei der nächste Schritt bei der KI, doch welche Folgen hätte das?

Ähnlich verhält es sich mit Mensch-Tier-Chimären, was würde passieren, wenn menschliche und tierische Gehirne in Zukunft verschmelzen könnten und sich unkontrolliert beide Denk- und Verhaltensweisen entwickeln würden?

Was darf der Mensch und wo liegen die ethischen Grenzen?

Wie wäre es juristisch einzuordnen, wenn selbst erschaffene Mensch-Maschine-Konstruktionen oder Mensch-Tier-Wesen Schaden anrichten? Wäre der Entwickler verantwortlich oder das erschaffene Wesen, die biotechnische Konstruktion?