Mo Khalil, Professor für Bioingenieurwesen an der John Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) der Harvard University, stellte kürzlich die Forschungsrichtung seines Teams im Bereich der synthetischen Biologie vor. Im Fokus steht die Entwicklung von Genkreislauftechnologien, um biologische Systeme besser zu verstehen und umzuprogrammieren.

Professor Khalils Forschung umfasst verschiedene Bereiche, wobei die Anwendung synthetischer Biologie ein zentrales gemeinsames Merkmal ist. Er erklärte: „Diese synthetischen Schaltkreise ermöglichen es uns, biologische Funktionen präzise zu steuern und dieses Wissen anzuwenden, um einige der größten Herausforderungen unserer Gesellschaft zu bewältigen.“ Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist die Pflanzenzüchtung. Angesichts von Herausforderungen wie dem Klimawandel entwickelt das Labor neue Genom-Engineering-Werkzeuge, um die Pflanzenzüchtung effizienter zu gestalten und so anpassungsfähigere Pflanzensorten zu züchten.

Die synthetische Biologie birgt auch Potenzial im Bereich der menschlichen Gesundheit. Professor Khalil konzentriert sich insbesondere auf die präzise Steuerung von Zelltherapien. Aktuell haben CAR-T-Zelltherapien und andere Verfahren ihre Wirksamkeit bewiesen, ihre breite Anwendung stößt jedoch noch an Grenzen. Das Team hofft, diese Herausforderungen durch die Einführung synthetischer Genkreisläufe zu bewältigen. Professor Khalil erklärte: „Durch die Integration synthetischer Genkreisläufe in Immunzellen können wir diese Herausforderungen meistern und die CAR-T-Therapie sicherer, anpassungsfähiger und wirksamer gegen ein breiteres Spektrum an Krebsarten machen.“ Das Forschungsteam untersuchte zudem den Einsatz synthetischer Biologie zur Modifizierung von Hefezellen, um diese als Plattform für die Entdeckung neuer Moleküle zu nutzen. Die Reprogrammierung von Hefe birgt vielversprechende Möglichkeiten für die Entwicklung neuartiger Therapien zur Behandlung von Krankheiten wie Krebs. Diese Forschung kombiniert Evolutionstheorie und Molekulartechnik und eröffnet neue Wege für die Wirkstoffforschung. Insgesamt basiert die Arbeit des Labors auf der Überzeugung, dass das Verständnis und die Neugestaltung biologischer Systeme zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit und der Umwelt beitragen können.