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BMBF-Projekt NeurOPTICS

Optogenetik in der Neurowissenschaft – Ethische und
rechtliche Aspekte – Lichtkünstlerische Umsetzung

Laufzeit 01.06.2023 - 31.05.2026

Die Optogenetik kombiniert Methoden der Genetik und Optik und kann zur Untersuchung der Physiologie von neuronalen Zellen, insbesondere von Neuronen in Zellkultur und im Tiermodell genutzt werden. Optogenetische Methoden sind nicht auf die Anwendung auf neuronale Zellen beschränkt, sondern können auch auf Stammzellen oder Muskelzellen angewendet werden. Allerdings ist die Anwendung der Optogenetik bei neuronalen Zellen (neuronale Optogenetik) für die Praxis bedeutender als die Anwendung auf andere Zellen, da dieser Ansatz als Therapie für neuronale Erkrankungen auf den Menschen übertragen werden soll.

Der biotechnologische Ansatz der Optogenetik besteht darin, zelluläre Aktivitäten gezielt mit Licht zu steuern. Dazu ist es notwendig, die später zu beeinflussenden neuronalen Zellen zunächst (trans-/xeno-) genetisch so zu verändern, dass sie lichtsensitive Ionenkanäle oder andere Transporter ausbilden, insbesondere in den Zellmembranen. Der entscheidende Durchbruch gelang mit der Entdeckung, dass lichtregulierte Ionenkanäle (sogenannte Channelrhodopsine) aus Algen in Zellen anderer Organismen, einschließlich Säugetieren und menschlichen Zellen, eingebaut werden können und diese lichtempfindlich machen. Die Optogenetik hat sich mit der Entwicklung und dem Einsatz gentechnisch veränderter Channelrhodopsine erheblich weiterentwickelt. Die Kontrollierbarkeit der gentechnisch modifizierten Zellen beruht vor allem auf der Tatsache, dass die natürlich vorkommende und variable elektrische Polarität der Zelle durch den lichttechnischen Teil des optogenetischen Prozesses gezielt beeinflusst werden kann.

Die neuronale Optogenetik wirft (medizin-) ethische und rechtliche Fragen sowie Fragen der sozialen Akzeptanz auf. Da für die optogenetische Forschung z.B. bereits Hirnorganoide, auch "zerebrale Organoide" genannt, verwendet werden, hat die Behandlung der ELSI-Fragen, die sich im Zusammenhang mit Hirnorganoiden ergeben haben, zusätzliche Bedeutung erlangt.

Das Projekt NeurOPTICS greift diese ethischen, rechtlichen und sozialen (ELSI) Fragen auf und entwickelt in einem interdisziplinären Konsortium aus ethischer, rechtlicher und lichtkünstlerischer Expertise kohärente Lösungsansätze. Dazu wird das Projekt NeurOPTICS den (medizin-) ethischen und rechtlichen Rahmen der Optogenetik analysieren sowie ethische und rechtliche Empfehlungen zur Handhabung dieser Technologie erarbeiten. Ziel des Projekts NeurOPTICS ist die Weiterentwicklung des wissenschaftlichen ELSI-Diskurses sowie die Förderung des gesellschaftlichen Diskurses zur Optogenetik. Die Ergebnisse des Projekts dienen dadurch einem informierten und rationalen wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Diskurs zur Optogenetik.

Das Verbundprojekt NeurOPTICS besteht aus Ethikern und Rechtswissenschaftlern der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Der Verbund wird durch eine lichtkünstlerische Umsetzung begleitet.

Förderkennzeichen BMBF: 01GP2212

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