{"id":21498,"date":"2026-09-08T09:04:40","date_gmt":"2026-09-08T07:04:40","guid":{"rendered":"https:\/\/meiser-tv.de\/uncategorized\/die-peng-initiative-der-darpa-strebt-eine-echtzeit-steuerung-von-proteinen-in-lebenden-systemen-an\/"},"modified":"2026-09-08T09:04:40","modified_gmt":"2026-09-08T07:04:40","slug":"die-peng-initiative-der-darpa-strebt-eine-echtzeit-steuerung-von-proteinen-in-lebenden-systemen-an","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/meiser-tv.de\/en\/uncategorized\/die-peng-initiative-der-darpa-strebt-eine-echtzeit-steuerung-von-proteinen-in-lebenden-systemen-an\/","title":{"rendered":"Die \u201ePENG\u201c-Initiative der DARPA strebt eine \u201eEchtzeit\u201c-Steuerung von \u201eProteinen in lebenden Systemen\u201c an"},"content":{"rendered":"<div>\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>Von Jon Fleetwood<\/em><\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Das Pentagon will, dass KI die \u201eBausteine des Lebens\u201c nach Bedarf neu programmiert, um \u2013 wie es hei\u00dft \u2013 \u201etherapeutische Ergebnisse\u201c gegen angebliche Bedrohungen durch \u201ezellul\u00e4ren Stress, Toxizit\u00e4t, Sch\u00e4digungen oder Pathogenese\u201c zu erzielen.<\/strong><\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Forschungsagentur des Pentagons sucht nach Technologien, mit denen mithilfe k\u00fcnstlicher Intelligenz und synthetischer Biologie Proteine in lebenden Systemen physikalisch umgeschrieben, mehrere biologische Mechanismen gleichzeitig umprogrammiert und physiologische Funktionen in Echtzeit gesteuert werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ver\u00f6ffentlichte Anfang dieses Monats \u00fcber ihr Defense Sciences Office die <a href=\"https:\/\/sam.gov\/workspace\/contract\/opp\/be313c6423e841ae9572a0878b3d9bbb\/view\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Ausschreibung<\/a> f\u00fcr ihr neues <a href=\"https:\/\/www.darpa.mil\/research\/programs\/peng\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Protein ENGineering (PENG)<\/a>-Programm.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">PENG erg\u00e4nzt die bereits in den DARPA-Programmen PROSE und NODES dokumentierte Pipeline zur potenziellen Proteinsteuerung um eine dritte Funktion: PROSE zielt darauf ab, \u201eunbekannte\u201c Proteine zu \u201elesen\u201c, NODES darauf, ihre Funktion zu \u201evorhersagen\u201c, und nun strebt PENG an, sie innerhalb lebender Systeme physikalisch umzuprogrammieren \u2013 wodurch potenziell eine Architektur nach dem Schema \u201eLesen \u2192 Vorhersagen \u2192 Umprogrammieren\u201c zur Steuerung biologischer Prozesse entsteht.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Doch DARPAs PENG zielt nicht lediglich auf Software ab, die Proteine modelliert, oder auf ein neues Medikament, das auf ein einzelnes Protein abzielt.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Gew\u00fcnscht ist ein universell einsetzbares System, das in der Lage ist, bereits in lebenden Zellen aktive Proteine zu identifizieren, diese physikalisch zu modifizieren und ihre Funktion zu ver\u00e4ndern.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Und zwar bei mehreren Proteinen gleichzeitig.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">DARPA bezeichnet das angestrebte Ergebnis als \u201eabstimmbare, reversible und kontextabh\u00e4ngige Steuerung physiologischer Funktionen\u201c und erkl\u00e4rt, das System solle das erzielen, was die Beh\u00f6rde als \u201etherapeutische Ergebnisse\u201c charakterisiert.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Auf h\u00f6chster Ebene versucht die DARPA, biologische Funktionen programmierbar zu machen.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Es hei\u00dft, die DNA enthalte biologische Anweisungen, doch Proteine geh\u00f6ren zu den molekularen Maschinen, die diese Anweisungen tats\u00e4chlich ausf\u00fchren.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Anstatt die DNA dauerhaft zu ver\u00e4ndern, zielt PENG darauf ab, direkt in diese Ausf\u00fchrungsebene einzugreifen.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Das Projekt sieht vor, bereits in lebenden Systemen funktionierende Proteine umzuprogrammieren, sodass physiologische Reaktionen in Echtzeit verst\u00e4rkt oder abgeschw\u00e4cht werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Diese F\u00e4higkeit erfordert eine genaue Pr\u00fcfung, die \u00fcber die von der DARPA angegebenen Ziele hinausgeht.<\/p>\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>K\u00f6nnten die Bem\u00fchungen zum Aufbau einer Abwehr gegen biologische Bedrohungen selbst eine solche Bedrohung schaffen? Die COVID-19-Pandemie hat weltweit die Frage in den Fokus ger\u00fcckt, ob die Forschung zur Pandemievorsorge und zur biologischen Abwehr m\u00f6glicherweise selbst zum Auftreten von SARS-CoV-2 beigetragen hat. PENG wirft dasselbe Problem der nationalen Sicherheit bereits im Vorfeld auf: K\u00f6nnte die Entwicklung der F\u00e4higkeit, biologische Mechanismen f\u00fcr angeblich \u201etherapeutische\u201c Zwecke umzuprogrammieren, gleichzeitig das Wissen und die Werkzeuge schaffen, die erforderlich sind, um diese Mechanismen zu st\u00f6ren? Und k\u00f6nnte ein Unfall, ein Missbrauch oder eine vors\u00e4tzliche Anwendung eine vermeintliche Gegenma\u00dfnahme zur Quelle einer biologischen Bedrohung machen?<\/li>\n<li>Wer entscheidet, welcher physiologische Zustand w\u00fcnschenswert ist und daher in ein lebendes System einprogrammiert werden sollte? Wenn Proteine so manipuliert werden k\u00f6nnen, dass sie Toxizit\u00e4t, Verletzungen oder Pathogenese unterdr\u00fccken, k\u00f6nnte dieselbe Maschinerie dann als Waffe eingesetzt werden, um die normale Physiologie zu st\u00f6ren oder Schaden anzurichten? Wie k\u00f6nnte eine Person, die sich einer zuk\u00fcnftigen PENG-basierten Intervention unterzieht, unabh\u00e4ngig feststellen, welche Proteine in ihrem K\u00f6rper tats\u00e4chlich ver\u00e4ndert werden?<\/li>\n<li>Was w\u00fcrde eine sinnvolle Einwilligung nach Aufkl\u00e4rung f\u00fcr eine Technologie erfordern, die in der Lage ist, mehrere Teile der biologischen Maschinerie einer Person gleichzeitig neu zu programmieren? K\u00f6nnte eine Intervention hinsichtlich ihrer Ziele, ihrer Dauer, ihrer Off-Target-Effekte oder ihrer physiologischen Folgen falsch dargestellt werden? K\u00f6nnten g\u00fcnstige Biomarker erzeugt werden, ohne dass der gesundheitliche Nutzen vorliegt, mit dem die Intervention gerechtfertigt wird?<\/li>\n<li>Und wer kontrolliert letztendlich die Technologie? Das Pentagon, Auftragnehmer, Pharmaunternehmen oder andere kommerzielle Lizenznehmer? Wer profitiert davon? Wer entscheidet unabh\u00e4ngig dar\u00fcber, ob sie sicher ist? Was passiert, wenn das Computersystem, das eine biologische Intervention entwirft, Fehler macht? Und wie k\u00f6nnte die \u00d6ffentlichkeit diese Fragen unabh\u00e4ngig bewerten, wenn Informationen \u00fcber die Technologie aus Gr\u00fcnden der nationalen Sicherheit zur\u00fcckgehalten werden k\u00f6nnen?<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die PENG-Ausschreibung belegt nicht, dass es zu solchen Missbr\u00e4uchen kommen wird.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Doch eine kritische Bewertung einer Technologie mit derart weitreichenden Folgen darf sich nicht auf die von der Institution, die sie entwickeln will, geltend gemachten positiven Zwecke beschr\u00e4nken.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Es muss hinterfragt werden, was diese Technologie erm\u00f6glichen w\u00fcrde, wenn sie funktioniert.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Und ob die von der DARPA vorgesehenen Sicherheitsvorkehrungen, die Transparenz und die \u00f6ffentliche Rechenschaftspflicht in einem angemessenen Verh\u00e4ltnis zu der Macht stehen, die sie zu schaffen versucht.<\/p>\n<figure class=\"wp-block-image aligncenter size-large\"><img data-opt-id=1660260920  fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/mleexelnfod5.i.optimole.com\/w:auto\/h:auto\/q:mauto\/f:best\/https:\/\/meiser-tv.de\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/7ed95d79-5f57-4939-a172-75a1c2571576_686x879.png\" alt=\"\"><\/figure>\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><a href=\"https:\/\/jonfleetwood.substack.com\/api\/v1\/file\/8d38e111-c333-4ecf-b15c-daea57d7d811.pdf\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/jonfleetwood.substack.com\/api\/v1\/file\/8d38e111-c333-4ecf-b15c-daea57d7d811.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Darpa Ps 26 129 herunterladen, 365 KB \u2219 PDF-Datei<\/a><\/p>\n<h2 class=\"wp-block-heading has-medium-font-size\"><strong>DARPA will Protein-Engineering \u201euniversell\u201c und \u201esoftwaredefiniert\u201c machen<\/strong><\/h2>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">DARPA beschreibt PENG als etwas, das weit \u00fcber ein weiteres biomedizinisches Forschungsprojekt hinausgeht:<\/p>\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201eDie Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) bittet im Rahmen des Programms \u201aProtein ENGineering\u2018 (PENG) um innovative Vorschl\u00e4ge zur Entwicklung einer multifunktionalen, zielunabh\u00e4ngigen Plattform f\u00fcr die pr\u00e4zise, programmierbare Bearbeitung endogener Proteine. Das PENG-Programm zielt darauf ab, das Proteom-Engineering von einer Sammlung isolierter, ma\u00dfgeschneiderter Werkzeuge in eine universelle, softwaredefinierte Disziplin zu verwandeln.\u201c<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201eZielunabh\u00e4ngig\u201c ist dabei ein wichtiger Begriff.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die DARPA verlangt von den Auftragnehmern nicht, eine einzige Intervention gegen ein vorab festgelegtes Protein zu entwickeln.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Sie will eine wiederverwendbare technologische Plattform, die f\u00fcr verschiedene Protein-Zielstrukturen programmiert werden kann.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Diese Unterscheidung hebt PENG auf eine ganz neue Abstraktionsebene: Das Produkt, das die DARPA anstrebt, ist nicht blo\u00df eine Intervention.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Es ist die F\u00e4higkeit, verschiedene biologische Interventionen zu generieren.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Wer auch immer letztendlich eine solche Plattform kontrolliert, w\u00fcrde daher potenziell nicht nur eine vorab festgelegte biologische Modifikation kontrollieren, sondern einen Mechanismus, der so konzipiert ist, dass er auf verschiedene molekulare Ziele umgelenkt werden kann.<\/p>\n<h2 class=\"wp-block-heading has-medium-font-size\"><strong>DARPA will \u201eendogene Proteine umschreiben\u201c und die Physiologie \u201eauf Abruf\u201c steuern<\/strong><\/h2>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">DARPA erl\u00e4utert, was diese Plattform konkret leisten soll:<\/p>\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201eDas PENG-Programm wird eine umfassende, integrierte Plattform etablieren, die aus modularer Zielerkennung, verallgemeinerbaren Effektorchemien und multiplexierten Steuerungssystemen besteht. Anstatt isolierte, zielspezifische Werkzeuge zu entwickeln, werden die Projektteilnehmer neuartige Splei\u00df-, Ligations- und co-translationale Techniken integrieren, um endogene Proteine innerhalb komplexer biologischer Architekturen direkt zu erkennen, zu modifizieren und umzuschreiben. Die Projektteilnehmer k\u00f6nnen mehrere technische Wege erkunden und ihre Ans\u00e4tze schrittweise von der grundlegenden Validierung bis hin zu robusten Wirksamkeitsnachweisen weiterentwickeln. Letztendlich wird diese integrierte Plattform in hochpr\u00e4zisen zellul\u00e4ren Modellen (z. B. Organoiden) validiert, um einen integrierten Proof-of-Concept auf Gewebeebene zu liefern.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201cBis zum Ende des 42-monatigen Programms erwartet die DARPA von den Projektteilnehmern die Lieferung einer vollst\u00e4ndig integrierten Prototyp-Plattform zur Genbearbeitung, die in der Lage ist, multiplexierte, bedarfsgesteuerte Modifikationen an endogenen Proteinen durchzuf\u00fchren. Das abschlie\u00dfende Prototyp-Ergebnis wird ein validiertes System sein, das eine abstimmbare, reversible und kontextabh\u00e4ngige Steuerung physiologischer Funktionen erm\u00f6glicht und so vor\u00fcbergehende, mechanismusbasierte therapeutische Ergebnisse erzielt, ohne dass dauerhafte genomische Ver\u00e4nderungen erforderlich sind oder auf pharmakologische Ans\u00e4tze zur\u00fcckgegriffen werden muss. Die Prototyp-Plattform soll eine robuste Anpassungsf\u00e4higkeit und schnelle Programmierbarkeit gegen\u00fcber vielf\u00e4ltigen, zuvor nicht angek\u00fcndigten Protein-Zielstrukturen demonstrieren und mehrere punktspezifische, messbare und funktionelle Ergebnisse in komplexen Gewebemodellen und Tiermodellen erzielen.\u201c<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Ontologie ist hier von Bedeutung.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bestehende Proteine in lebenden biologischen Systemen w\u00fcrden physikalisch ver\u00e4ndert werden.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Diese ver\u00e4nderten Proteine w\u00fcrden anders funktionieren.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die DARPA m\u00f6chte, dass mehrere solcher Modifikationen auf Abruf erfolgen, damit die physiologischen Funktionen selbst gesteuert werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die DARPA fordert dar\u00fcber hinaus \u201eschnelle Programmierbarkeit\u201c gegen\u00fcber Zielen, die zuvor noch nicht einmal bekannt gegeben wurden.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Das wirft eine andere Frage auf als die, ob eine experimentelle Behandlung wirkt:<\/p>\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Was schr\u00e4nkt letztendlich ein, welche biologische Funktion ein zielunabh\u00e4ngiges System so programmiert werden k\u00f6nnte, dass es diese ver\u00e4ndert?<\/li>\n<li>Und falls es der DARPA gelingt, eine wiederverwendbare Plattform anstelle einer einmaligen Intervention zu entwickeln, welche Sicherheitsvorkehrungen gelten dann f\u00fcr die Technologie, wenn sie f\u00fcr ein anderes Protein, eine andere physiologische Funktion oder einen anderen Kunden umfunktioniert wird?<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\n<h2 class=\"wp-block-heading has-medium-font-size\"><strong>Physiologische Reaktionen in \u201eEchtzeit\u201c verst\u00e4rken oder abschw\u00e4chen<\/strong><\/h2>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">DARPA stellt PENG der angeblichen Gentechnik gegen\u00fcber:<\/p>\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201eDie Verteidigungsgemeinschaft und die breitere wissenschaftliche Forschungsgemeinschaft ben\u00f6tigen agile biologische Technologien, um sich st\u00e4ndig an ver\u00e4nderte Umgebungen und Bed\u00fcrfnisse anzupassen. Derzeit st\u00fctzen sich fortschrittliche Interventionen auf indirekte Pharmakologie oder dauerhafte Genom-Editierung (z. B. CRISPR). Die Genom-Editierung ist zwar leistungsstark, wirkt jedoch wie ein dauerhafter, bin\u00e4rer Schalter. Die Modifikation eines Gens, um eine akute Belastung zu \u00fcberstehen, hinterl\u00e4sst dauerhafte Ver\u00e4nderungen, die potenziell zu permanenten physiologischen Ver\u00e4nderungen oder unbeabsichtigten Off-Target-Effekten f\u00fchren k\u00f6nnen.\u201c<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Anstatt diese vermeintlich zugrunde liegenden genetischen Anweisungen zu ver\u00e4ndern, m\u00f6chte die DARPA Zugang zu dem erhalten, was sie als \u201efunktionale Ausf\u00fchrungsebene\u201c bezeichnet:<\/p>\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201eUm dynamische biologische Resilienz zu erreichen, ist der ideale Eingriffspunkt die funktionale Ausf\u00fchrungsebene: das reife Protein. Die direkte Proteinbearbeitung bietet einen nicht permanenten und nicht vererbbaren, einstellbaren Regler. Sie erm\u00f6glicht eine vor\u00fcbergehende Modifikation der Struktur, Aktivit\u00e4t oder Lokalisierung eines Proteins in Echtzeit, wodurch physiologische Reaktionen gerade so lange hoch- oder heruntergeregelt werden k\u00f6nnen, wie es n\u00f6tig ist, um akuten zellul\u00e4ren Stress, Toxizit\u00e4t, Verletzungen oder Pathogenese zu begrenzen. Proteine k\u00f6nnen dann auf nat\u00fcrliche Weise abgebaut und erneuert werden, oder ihre Halbwertszeitdynamik kann durch multiplexe Bearbeitung gezielt ver\u00e4ndert werden.\u201c<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die DARPA strebt daher so etwas wie eine programmierbare Steuerungsebene zwischen biologischen Anweisungen und biologischen Ergebnissen an.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Beh\u00f6rde charakterisiert diese Steuerung als Mittel zur Begrenzung einer \u201eakuten Sch\u00e4digung\u201c, von Toxizit\u00e4t, Verletzungen oder Pathogenese.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die zugrunde liegende F\u00e4higkeit ist jedoch umfassender als die Begr\u00fcndung: Ver\u00e4nderung der Proteinstruktur, -aktivit\u00e4t oder -lokalisierung \u2192 Verst\u00e4rkung oder Abschw\u00e4chung physiologischer Reaktionen.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Das macht die Frage nach der doppelten Verwendbarkeit aus journalistischer Sicht unvermeidlich.<\/p>\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Wenn derselbe molekulare Regler einen physiologischen Prozess herunterregulieren kann, kann er dann auch eine notwendige Funktion gezielt unterdr\u00fccken?<\/li>\n<li>Wenn er einen Prozess hochregulieren kann, kann er diesen dann in einen sch\u00e4dlichen Zustand versetzen?<\/li>\n<li>Wenn die Technologie die Lokalisierung von Proteinen, deren Wechselwirkungen und die zellul\u00e4ren Mechanismen ver\u00e4ndern kann, was verhindert dann, dass eine zugelassene therapeutische Konfiguration in eine sch\u00e4dliche umgewandelt wird?<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Das Dokument legt den von der DARPA beabsichtigten Einsatzzweck fest. Es legt jedoch nicht fest, dass die zugrunde liegende F\u00e4higkeit ausschlie\u00dflich f\u00fcr diesen Einsatzzweck genutzt werden darf.<\/p>\n<h2 class=\"wp-block-heading has-medium-font-size\"><strong>DARPA: KI und synthetische Biologie machen es m\u00f6glich<\/strong><\/h2>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Laut DARPA ist das Programm m\u00f6glich, weil zwei Technologiebereiche zusammenwachsen:<\/p>\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201eEine j\u00fcngste Konvergenz von generativer KI und synthetischer Biologie hat begonnen, diese Grenzen zu \u00fcberwinden. Strukturelle KI-Modelle erm\u00f6glichen nun das computergest\u00fctzte Design und die In-silico-Modellierung von Bearbeitungsmechanismen f\u00fcr praktisch jedes ausgereifte Ziel mit nahezu atomarer Pr\u00e4zision. Gleichzeitig haben Durchbr\u00fcche zu sequenz-toleranten, programmierbaren Inteinen, logikgesteuerten zellul\u00e4ren Chassis und co-translationalen Techniken gef\u00fchrt, die entstehende Peptidketten abfangen, bevor sie sich falten.\u201c<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Damit geht k\u00fcnstliche Intelligenz \u00fcber das Beobachten oder Klassifizieren von Biologie hinaus.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die geplante Abfolge lautet:<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">einen Eingriff computergest\u00fctzt spezifizieren \u2192 molekulare Maschinen entwerfen \u2192 auf bestehende Proteine abzielen \u2192 biologische Maschinen physikalisch modifizieren \u2192 biologische Funktion ver\u00e4ndern.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Ausgabe der Software kann somit zu einem physikalischen Eingriff in ein lebendes System werden.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dies wirft ein grundlegendes Problem der Nachvollziehbarkeit auf:<\/p>\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Wenn computergest\u00fctzte Vorhersagen und Entw\u00fcrfe zu vorgelagerten Anweisungen f\u00fcr die Manipulation der Biologie werden, welche unabh\u00e4ngigen Beweise belegen dann, dass der computergest\u00fctzte Eingriff genau das bewirkt hat, was die Forscher behaupten, und nichts anderes?<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Laborversuche sind Teil von PENG, doch je programmierbarer und zielunabh\u00e4ngiger das System wird, desto wichtiger wird die unabh\u00e4ngige Verifizierung bei jedem neuen Ziel.<\/p>\n<h2 class=\"wp-block-heading has-medium-font-size\"><strong>DARPA will, dass die \u201eBausteine des Lebens\u201c \u201eumprogrammierbar\u201c werden<\/strong><\/h2>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">DARPA selbst beschreibt das \u00fcbergeordnete Ziel wie folgt:<\/p>\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201eDas PENG-Programm wird diesen Wendepunkt nutzen, um \u00fcber isolierte Werkzeuge hinauszugehen und eine universelle Plattform f\u00fcr zielunabh\u00e4ngiges Proteom-Engineering zu etablieren. Die pr\u00e4zise Kontrolle \u00fcber das Proteom wird die Biochemie in eine umprogrammierbare Ingenieursdisziplin verwandeln und eine programmierbare gezielte Beeinflussung der funktionellen Bausteine des Lebens erm\u00f6glichen. Der erfolgreiche Abschluss dieses Programms wird eine neue Grundlage f\u00fcr fortschrittliche Forschungswerkzeuge zur biologischen Untersuchung schaffen und die Entwicklung abstimmbarer, mechanismusbasierter Therapeutika, fortschrittlicher Materialien und nachhaltiger L\u00f6sungen beschleunigen.\u201c<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Diese Formulierung verdeutlicht die \u00fcbergeordnete Bedeutung des Programms.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">DARPA strebt eine \u201epr\u00e4zise Kontrolle\u201c \u00fcber das an, was sie als \u201efunktionale Bausteine des Lebens\u201c bezeichnet, damit die Biochemie \u201eumprogrammierbar\u201c werden kann.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die offensichtliche Frage im \u00f6ffentlichen Interesse lautet daher nicht einfach, ob Wissenschaftler Proteine untersuchen d\u00fcrfen sollten.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Es geht vielmehr darum, wer eine universell einsetzbare Technologie zur Programmierung dieser Proteine kontrollieren soll.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Diese Frage gewinnt besonders an Bedeutung, wenn die DARPA selbst Therapeutika als eines der Anwendungsziele dieser Technologie identifiziert und damit die programmierbare biologische Steuerung potenziell von der Laborforschung hin zu Eingriffen am Menschen verlagert.<\/p>\n<h2 class=\"wp-block-heading has-medium-font-size\"><strong>DARPA will drei Funktionen in einem System vereinen<\/strong><\/h2>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Laut DARPA m\u00fcssen Auftragnehmer drei Funktionen integrieren:<\/p>\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201eUm die Vision einer tempor\u00e4ren, programmierbaren Steuerung des Proteoms zu verwirklichen, zielt das PENG-Programm darauf ab, eine Prototyp-Plattform zu entwickeln, die bisherige biophysikalische und biochemische Grenzen \u00fcberwindet. Um dies zu erreichen, m\u00fcssen die vorgeschlagenen Ma\u00dfnahmen drei technologische Kernkompetenzen in einer einzigen, einheitlichen Pipeline integrieren:<\/em><\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201eProgrammierbares Targeting: Umgehung der bisherigen Unf\u00e4higkeit, spezifische gefaltete Dom\u00e4nen anzusprechen, durch den Einsatz generativer Deep-Learning-Modelle und werkzeugbasierter Strukturchemie. Dieser Ansatz erm\u00f6glicht das computergest\u00fctzte Design von de-novo-Proteinbindern, die in der Lage sind, Bearbeitungsmechanismen an praktisch jedes Epitop eines reifen, nativen Zielproteins anzudocken.<\/em><\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201eVerallgemeinerbare Chemie: \u00dcbergang von der Chemie mit Einmal-Punktl\u00f6sungen hin zu universellen Mechanismen f\u00fcr die Proteinmodifikation. Zu den hochinnovativen Ans\u00e4tzen k\u00f6nnen unter anderem geh\u00f6ren:<\/em><\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201eEntwicklung verallgemeinerter Intein-Chassis, die eine durch spezifische zellul\u00e4re Umgebungen ausgel\u00f6ste, logisch gesteuerte Chemie erm\u00f6glichen.<\/em><\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201eNutzung der co-translationalen Editierung, um entstehende Peptidketten am Ribosomenausgangstunnel abzufangen und zu modifizieren, wobei die thermodynamischen und sterischen Barrieren vollst\u00e4ndig gefalteter Proteine umgangen werden.<\/em><\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201eMultiplex-F\u00e4higkeit: Gleichzeitiger Einsatz mehrerer orthogonaler, sich nicht gegenseitig beeintr\u00e4chtigender Editierungsmodule. Diese F\u00e4higkeit muss eine pr\u00e4zise, an mehreren Stellen erfolgende Neuprogrammierung biologischer Maschinen in Echtzeit erm\u00f6glichen, ohne die Struktur des reifen Proteins zu destabilisieren oder zellul\u00e4re Toxizit\u00e4t zu induzieren.\u201c<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Diese letzte Anforderung sollte w\u00f6rtlich genommen werden.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die DARPA fordert eine \u201eEchtzeit-Neuprogrammierung biologischer Maschinen an mehreren Stellen\u201c.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Keine simulierten biologischen Maschinen.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Keine DNA, die m\u00f6glicherweise irgendwann andere Proteine produzieren k\u00f6nnte.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die biologische Maschinerie selbst.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Und nicht unbedingt eine Komponente nach der anderen.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">DARPA fordert ausdr\u00fccklich Multiplexing.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Das macht Wechselwirkungen zwischen gleichzeitigen Ver\u00e4nderungen zu einer offensichtlichen Sicherheitsfrage.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Messung, ob jedes einzelne ver\u00e4nderte Protein funktionsf\u00e4hig bleibt, beantwortet allein noch nicht die Frage, was mit dem gr\u00f6\u00dferen biologischen System geschieht, wenn mehrere miteinander interagierende Komponenten bewusst gleichzeitig ver\u00e4ndert wurden.<\/p>\n<h2 class=\"wp-block-heading has-medium-font-size\"><strong>F\u00e4higkeiten, die der aktuellen Gentechnik \u201eunzug\u00e4nglich\u201c sind<\/strong><\/h2>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">DARPA erkl\u00e4rt, dass PENG ausdr\u00fccklich darauf abzielt, \u00fcber die M\u00f6glichkeiten der bestehenden Gentechnik hinauszugehen:<\/p>\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>\u201eDas Programm zielt darauf ab, die Art und Weise, wie Proteinfunktionen manipuliert werden, grundlegend zu ver\u00e4ndern, indem es den Schwerpunkt des Fachgebiets von statischen Eingriffen auf Genomebene hin zu einer direkten, reversiblen und pr\u00e4zisen Steuerung des Proteoms selbst verlagert. Indem es Forschern erm\u00f6glicht, mehrere Stellen auf bestehenden Proteinen in lebenden Systemen gezielt anzusteuern, chemisch zu modifizieren und gleichzeitig neu zu programmieren, will PENG M\u00f6glichkeiten erschlie\u00dfen, die mit aktuellen gentechnischen Ans\u00e4tzen nicht erreichbar sind. Dazu k\u00f6nnen die vor\u00fcbergehende Korrektur von Fehlfaltung oder Funktionsst\u00f6rungen von Proteinen, die Echtzeit-Modulation von Protein-Protein-Wechselwirkungen sowie die dynamische Steuerung zellul\u00e4rer Mechanismen ohne dauerhafte genomische Ver\u00e4nderungen geh\u00f6ren. Ein Erfolg dieses Programms w\u00fcrde eine verallgemeinerbare, wiederverwendbare Bearbeitungsplattform etablieren, die auf verschiedene Proteinfamilien und biologische Kontexte anwendbar ist, und damit die technische Grundlage f\u00fcr zuk\u00fcnftige therapeutische, diagnostische und biotechnologische Anwendungen schaffen, die auf pr\u00e4zisem, bedarfsorientiertem Proteom-Engineering basieren.\u201c<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dieser Abschnitt vervollst\u00e4ndigt die Abstraktionsleiter.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die DARPA will von der Manipulation genetischer Anweisungen dazu \u00fcbergehen, direkte Echtzeit-Kontrolle \u00fcber die biologischen Mechanismen auszu\u00fcben, die diese Anweisungen ausf\u00fchren.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Und die Beh\u00f6rde erkl\u00e4rt ausdr\u00fccklich, dass ein Erfolg die Grundlage f\u00fcr zuk\u00fcnftige sogenannte \u201etherapeutische\u201c Anwendungen schaffen w\u00fcrde.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">PENG selbst schlie\u00dft Forschung am Menschen aus und erlaubt Tierversuche.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Sobald die DARPA jedoch zuk\u00fcnftige Therapeutika als Ziel identifiziert, wird die Einwilligung nach Aufkl\u00e4rung zu einer berechtigten Frage, und zwar vor und nicht erst nach diesem \u00dcbergang.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Wenn eine aus dieser Forschung hervorgehende Technologie letztendlich am Menschen angewendet wird, was genau muss einem Empf\u00e4nger \u00fcber jede beabsichtigte Proteinver\u00e4nderung, jeden bekannten Off-Target-Effekt, die erwartete Dauer und die daraus resultierenden physiologischen Folgen mitgeteilt werden, bevor die Einwilligung vern\u00fcnftigerweise als \u201eaufgekl\u00e4rt\u201c bezeichnet werden kann?<\/p>\n<h2 class=\"wp-block-heading has-medium-font-size\"><strong>Fazit<\/strong><\/h2>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">DARPA entwickelt nicht blo\u00df ein weiteres Medikament, eine Genbearbeitungstechnik oder ein KI-Modell.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Der Forschungszweig des Pentagons versucht, eine universell einsetzbare Schnittstelle f\u00fcr programmierbare biologische Steuerung zu schaffen: softwaregest\u00fctzte Maschinen, die in der Lage sind, bereits in lebenden Systemen aktive Proteine physisch umzuschreiben, mehrere Ziele gleichzeitig zu modifizieren und physiologische Funktionen in Echtzeit zu ver\u00e4ndern.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die DARPA beschreibt das angestrebte Ergebnis als \u201etherapeutische Ergebnisse\u201c und erkl\u00e4rt, dass physiologische Reaktionen w\u00e4hrend sogenannter zellul\u00e4rer Stresszust\u00e4nde, Toxizit\u00e4t, Verletzungen oder Pathogenese verst\u00e4rkt oder abgeschw\u00e4cht werden k\u00f6nnten.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Doch diese erkl\u00e4rten Absichten definieren nicht die Grenzen der F\u00e4higkeiten, die geschaffen werden.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Sollte PENG erfolgreich sein, r\u00fcckt die Frage der Kontrolle in den Fokus des \u00f6ffentlichen Interesses.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die sich daraus ergebenden Fragen lauten: Wer erh\u00e4lt Zugang zu dem System, wer w\u00e4hlt die Proteine aus, auf die es abzielt, wer legt fest, was als w\u00fcnschenswerte Physiologie gilt, und ob eine F\u00e4higkeit, die zur Ver\u00e4nderung biologischer Funktionen entwickelt wurde, zweckentfremdet werden kann, um diese zu beeintr\u00e4chtigen.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Sollte aus PENG abgeleitete Technologie letztendlich zu einem therapeutischen Produkt werden, dreht sich die Frage um Vertrauen und Einwilligung: ob die Empf\u00e4nger unabh\u00e4ngig \u00fcberpr\u00fcfen k\u00f6nnen, was in ihrem K\u00f6rper ver\u00e4ndert wird, ob \u201evor\u00fcbergehende\u201c Modifikationen dauerhafte Folgen haben k\u00f6nnen, ob Risiken und Off-Target-Effekte vollst\u00e4ndig offengelegt werden und ob Aussagen zu Gefahren, Vorteilen und Sicherheit unabh\u00e4ngig \u00fcberpr\u00fcft werden k\u00f6nnen, anstatt sie einfach von den Institutionen zu akzeptieren, die die Intervention entwickeln und vertreiben.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Es geht dabei auch um Macht und Rechenschaftspflicht.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die DARPA verlangt von den Auftragnehmern, die Kommerzialisierung zu ber\u00fccksichtigen, einschlie\u00dflich Gesch\u00e4ftsmodellen, geistigem Eigentum, Lizenzierung, M\u00e4rkten, Kunden und Partnerschaften. Gleichzeitig weist die Beh\u00f6rde darauf hin, dass manche PENG-Forschung F\u00e4higkeiten offenlegen k\u00f6nnte, die \u201eeinzigartig und f\u00fcr die Verteidigung entscheidend\u201c sind, und rechnet mit Einschr\u00e4nkungen, unter denen die Ver\u00f6ffentlichung bestimmter Informationen oder Ergebnisse der Genehmigung durch die DARPA bed\u00fcrfen k\u00f6nnte.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Diese Kombination verdient eine genaue Pr\u00fcfung: eine vom Pentagon finanzierte Technologie zur programmierbaren Steuerung lebender biologischer Systeme, die f\u00fcr eine sp\u00e4tere \u201etherapeutische\u201c und kommerzielle Nutzung vorgesehen ist, w\u00e4hrend bestimmte Informationen dar\u00fcber, wozu die zugrunde liegende F\u00e4higkeit f\u00e4hig ist, aus Gr\u00fcnden der nationalen Sicherheit m\u00f6glicherweise weiterhin unter Verschluss bleiben.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Frage ist nicht lediglich, ob die DARPA die \u201efunktionalen Bausteine des Lebens\u201c erfolgreich umprogrammieren kann.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Es geht darum, ob die \u00d6ffentlichkeit \u00fcber die Informationen, die unabh\u00e4ngige Aufsicht und die Freiheit verf\u00fcgen wird, die notwendig sind, um denjenigen zur Rechenschaft zu ziehen, der letztendlich die Maschine kontrolliert.<\/p>\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Von Jon Fleetwood Das Pentagon will, dass KI die \u201eBausteine des Lebens\u201c nach Bedarf neu programmiert, um \u2013 wie es hei\u00dft \u2013 \u201etherapeutische Ergebnisse\u201c gegen angebliche Bedrohungen durch \u201ezellul\u00e4ren Stress, Toxizit\u00e4t, Sch\u00e4digungen oder Pathogenese\u201c zu erzielen. 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