Ist es eine wissenschaftliche Sensation oder nur ein PR-Stunt? Eine im Labor konstruierte künstliche Zelle imitiert angeblich mehrere Eigenschaften, die als Kennzeichen lebender Systeme gelten: Sie frisst, wächst und vermehrt sich. Das berichtet eine Arbeitsgruppe um Katarzyna P. Adamala von der University of Minnesota in einer am 1. Juli 2026 veröffentlichten Studie. Das System mit dem Namen »SpudCell« könnte also ein Meilenstein sein auf dem Weg hin zu künstlich erschaffenem Leben.

Und dennoch sorgt die Veröffentlichung für Aufruhr in der Fachwelt: Mehrere unbeteiligte Forschende bezweifeln, dass die von den Autoren vorgelegten Daten für so weitreichende Schlussfolgerungen ausreichend sind. Bisher nämlich sind die Resultate nicht unabhängig überprüft worden. Die Fachwelt zeigt sich vor allem irritiert und verärgert, weil der Veröffentlichungsprozess mit gängigen Regeln bricht.

Die Arbeitsgruppe veröffentlichte die Beschreibung von SpudCell – der Name bedeutet wörtlich übersetzt so viel wie Kartoffelzelle – zuerst auf der Website der gemeinnützigen Organisation »Biotic«. Diese war kurz zuvor von Adamala gemeinsam mit drei Kollegen gegründet worden. Dass eine wissenschaftliche Arbeit auf diesem Weg an die Öffentlichkeit gelangte, sorgt für große Diskussionen. Das nicht zuletzt auch deswegen, weil das Team nach Angaben von Studienleiterin Adamala zunächst versucht hatte, die Arbeit in einer Fachzeitschrift mit Peer-Review-Verfahren zu publizieren. Dieser Versuch war jedoch gescheitert.

Hinzu kommt, dass die Autoren bereits vor der Veröffentlichung mehreren Medienvertretern Zugang zu ihren Ergebnissen gewährt hatten, woraufhin ausführliche, teils euphorische Berichte erschienen. Darunter ist auch ein Artikel auf der Website des Fachmagazins »Science«. Einige Kolleginnen und Kollegen sprechen von »Wissenschaft per Pressemitteilung«.

Unabhängig von der Debatte über die Art der Veröffentlichung und die Reproduzierbarkeit der Daten halten viele Fachleute die Arbeit jedoch für einen wichtigen Schritt in der synthetischen Biologie. Sollte es tatsächlich gelingen, künstliche Zellen mit den Eigenschaften lebender Systeme auszustatten, könnte das helfen, einige grundlegende Fragen zu beantworten: Was macht Leben aus? Und wie könnten die ersten Zellen einst entstanden sein?

SpudCell kann sich auch ohne Zellskelett teilen

SpudCell besteht aus einer Hülle, die einer Zellmembran ähnelt, sowie einem Genom mit 36 Genen auf sieben ringförmigen DNA-Abschnitten. Hinzu kommen Moleküle, die auf Basis der Erbinformation Proteine herstellen und die DNA vervielfältigen. Nahrung nimmt das System in Form kleiner Membranbläschen auf. Diese enthalten sowohl Baumaterialien wie Zucker als auch Moleküle, die für die Proteinproduktion benötigt werden. Spezielle Ankerproteine, die SpudCell selbst herstellt, binden die Bläschen an die Zellhülle. Anschließend verschmelzen die Membranen miteinander und geben ihren Inhalt ins Zellinnere ab.

Mithilfe dieser Prozesse, so schreibt die Gruppe um Adamala, können ihre Zellen wachsen und ihre DNA vervielfältigen. Für eine Vermehrung der Zellen selbst braucht es jedoch einen weiteren Mechanismus. Natürliche Zellen teilen sich mithilfe ihres Zellskeletts in zwei Tochterzellen und verteilen dabei ihre Bestandteile aktiv auf beide Hälften. SpudCell besitzt kein solches Zellskelett. Das Team um Adamala nutzt stattdessen Proteine, die sich in der Membran der Zelle anreichern und dafür sorgen, dass sich die Zellhülle einschnürt. Im Idealfall entstehen auf diese Weise zwei Tochterzellen.

Nach Darstellung der Autoren kann SpudCell damit einen vollständigen Zyklus aus Wachstum, DNA-Vervielfältigung und Zellteilung durchlaufen. Das System vereint somit mehrere Eigenschaften, die für lebende Zellen charakteristisch sind.

Niemand konnte die Ergebnisse bisher überprüfen

Eine, die sich auskennt mit künstlichen Zellen – oder besser gesagt mit dem Versuch, sie im Labor zu erschaffen –, ist Kerstin Göpfrich. Die Biophysikerin ist Professorin am Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg. Göpfrich stört sich weniger an den Ergebnissen selbst als an der Art ihrer Veröffentlichung. »In der Forschung an künstlichen Zellen passieren gerade viele spannende Dinge«, sagt sie. »Es ist aber wirklich wichtig zu betonen, dass diese Vorabveröffentlichung den Peer-Review-Prozess nicht durchlaufen hat.«

Dabei prüfen unbeteiligte Fachleute eine Arbeit, bevor diese veröffentlicht wird. Die Autorinnen und Autoren haben Gelegenheit, auf Rückfragen zu antworten, zusätzliche Experimente zu machen oder die Daten genauer auszuwerten. »Manchmal denkt man selbst nicht an ein wichtiges Kontrollexperiment, die Datenanalyse ist noch nicht perfekt oder es stellt sich heraus, dass Kollegen die Ergebnisse anders einordnen«, erklärt die Forscherin den Zweck des Verfahrens.

Einer der Aspekte, die Fachleute gerne genauer prüfen würden, betrifft die Teilung der SpudCell. Unklar ist bisher, wie robust der beschriebene Mechanismus tatsächlich funktioniert. Mehrere Zellgenerationen beobachtete das Team nach eigenen Angaben erst, nachdem es die Zellen durch eine Membran mit sehr feinen Poren gepresst hatte. Es ist daher offen, ob die von den Forschenden entwickelten Proteine die Zelle teilen oder ob der Effekt einfach durch den Membranfilter zustande kommt. Das ist genau die Art von Frage, die normalerweise im Peer-Review intensiv diskutiert würde.

»Es ist aber wirklich wichtig zu betonen, dass diese Vorabveröffentlichung den Peer-Review-Prozess nicht durchlaufen hat«Kerstin Göpfrich, Universität Heidelberg

Dass das Team um Adamala eine potenziell so bedeutende Forschungsarbeit ohne diese Prüfung veröffentlichte, sorgt daher für Irritationen. Zwar ist es in zahlreichen Disziplinen üblich, Manuskripte bereits vor der Begutachtung öffentlich zugänglich zu machen, etwa über Preprint-Server. Im Fall von SpudCell erschienen die Ergebnisse jedoch auf der Website der neu gegründeten Organisation »Biotic« und wurden vorab ausgewählten Medien vorgestellt. Nach Angaben von Adamala hing die Entscheidung, diesen Weg zu wählen, unmittelbar mit der Gründung von Biotic zusammen.

»Wir wollten, dass die Arbeit zur gleichen Zeit online geht wie die Story über Biotic«, erklärt die Forscherin gegenüber »Spektrum«. Man habe die Organisation gestartet, um die Weiterentwicklung von SpudCell voranzutreiben. »Wegen des Zeitplans dieser Initiative mussten wir mit unserer Forschung jetzt an die Öffentlichkeit gehen.«

Das Projekt hat ein langfristiges Ziel: die Entwicklung einer künstlichen Zelle, die sich aus genau definierten Einzelkomponenten von Grund auf neu zusammensetzt. Seit Jahrzehnten arbeiten Fachleute an Systemen, die einzelne biologische Funktionen außerhalb lebender Organismen nachahmen. So haben Arbeitsgruppen bereits Molekülsysteme entwickelt, die genetische Informationen in Proteine übersetzen, während andere künstliche Membranbläschen zur kontrollierten Teilung brachten. Indem man viele solcher Module miteinander kombiniert, könnte eines Tages eine vollständig funktionierende künstliche Zelle entstehen.

Halten die Resultate einer Nachprüfung stand, würde die Arbeit von Adamala und ihrem Team einen vorläufigen Höhepunkt dieses Forschungsansatzes darstellen. Denn künstliche Zellen entstehen nicht einfach durch das Zusammensetzen einzelner Module. Die verschiedenen Komponenten müssen miteinander kompatibel sein und in einem gemeinsamen System zuverlässig funktionieren. Zugleich soll dieses wachsen, sein Erbgut vervielfältigen und sich teilen können – Anforderungen, die sich oft gegenseitig in die Quere kommen.

Diese Hürde hat das Team um Adamala nach eigenen Angaben nun genommen. Auch unabhängige Fachleute sehen darin den potenziell wichtigsten Aspekt der Arbeit. »Die entscheidende Leistung hier ist, all diese Einzelteile in einem funktionierenden System zusammenzubringen«, sagt Job Boekhoven, Professor für Systemchemie an der TU München. »Wenn sich die Ergebnisse bestätigen, ist das wirklich ein großer Fortschritt.«

Von einem künstlichen Organismus ist SpudCell allerdings noch weit entfernt. Dem System fehlt ein eigener Stoffwechsel, und es kann sein inneres Milieu nicht aktiv regulieren. Die Zellen sind weder in der Lage, beschädigte Moleküle gezielt zu reparieren oder auszutauschen, noch unerwünschte Bestandteile kontrolliert abzubauen. Hinzu kommt ein grundlegendes Problem der Vererbung: Bei der Zellteilung bleibt weitgehend dem Zufall überlassen, ob sämtliche sieben DNA-Ringe in die Tochterzellen gelangen.

Der Knackpunkt: Evolution

Die in solchen Experimenten entstehenden Zellen sind also molekulare Maschinen, in denen mehrere komplexe Systeme miteinander interagieren. Die Fähigkeit jedoch, sich selbst zu organisieren, zu erhalten und flexibel an die Umwelt anzupassen, besitzt SpudCell bislang nicht.

»Wenn sich die Ergebnisse bestätigen, ist das wirklich ein großer Fortschritt«Job Boekhoven, TU München

Und so fehle vor allem ein zentrales Merkmal, sagt Boekhoven: »So ein System kann keine darwinsche Evolution durchlaufen«, sagt der Forscher. »Dazu muss es sich über lange Zeiträume selbst erhalten können.« Für viele Forschende gilt genau diese Eigenschaft als entscheidendes Kriterium für Leben. Nur Organismen, die sich vermehren und evolutionär weiterentwickeln können, sind in der Lage, neue biologische Funktionen hervorzubringen. »Sobald etwas evolviert, wird es auch irgendwann die anderen Kriterien des Lebens erfüllen.«

Die größte Hürde ist, dass Forschende bis heute viele grundlegende Vorgänge in lebenden Zellen nicht vollständig verstehen. Welche Bestandteile sind unverzichtbar? Welche Funktionen können vereinfacht werden? Und welche Wechselwirkungen machen eine Zelle überhaupt erst lebensfähig? Erst wenn diese Fragen beantwortet sind, lassen sich biologische Systeme nachbauen. Deshalb versuchen Forschende seit Jahrzehnten, immer einfachere und stärker reduzierte Zellen zu konstruieren. Ihr Ziel ist es, die biologische Mindestausstattung zu identifizieren, die ein System zum Leben benötigt.

»Um es klar zu sagen: Wir sammeln nicht bloß Geld für unser eigenes Labor«Katarzyna P. Adamala, University of Minnesota

Um dieses Ziel zu erreichen, verfolgen Forschende unterschiedliche Strategien, erklärt Boekhoven. Beim sogenannten Top-down-Ansatz beginnen sie mit bereits existierenden Zellen und entfernen schrittweise Bestandteile. Auf diese Weise schuf der Forscher J. Craig Venter im Jahr 2010 aus der Mikrobe Mycoplasma mycoides den ersten Organismus mit künstlichem Erbgut. Mykoplasmen gehören bereits zu den einfachsten bekannten Lebensformen und erscheinen daher als geeigneter Ausgangspunkt für weitere Vereinfachungen. Doch der Ansatz hat Schwächen. »Man nimmt nach und nach immer mehr Teile weg, bis die Zelle irgendwann kaputt ist«, erklärt Boekhoven. »Aber dann muss man auch verstehen, warum sie genau an diesem Punkt versagt. Und das ist oft alles andere als offensichtlich.«

Von Grund auf zum künstlichen Leben

Die alternative Strategie verfolgt einen sogenannten Bottom-up-Ansatz: Forschende versuchen, eine Minimalzelle aus ihren grundlegenden Bestandteilen zusammenzusetzen. Diese Komponenten werden dabei jedoch meist nicht neu erfunden. Auch bei SpudCell stammen fast alle Bausteine aus Mikroorganismen und wurden lediglich isoliert und aufgereinigt. So stammt jenes Molekül, das die DNA vervielfältigt, von Bacillus subtilis; das als PURE bezeichnete System, das bei SpudCell Proteine herstellt, enthält Komponenten des Bakteriums Escherichia coli. Nicht direkt von einem Organismus übernommen ist lediglich das System, das die Zellen in zwei Tochterzellen aufteilt. Der Grund: Der natürliche Teilungsapparat lebender Zellen ist bislang zu komplex, um ihn in stark vereinfachter Form nachzubauen.

Einen entscheidenden Vorteil des Bottom-up-Ansatzes sieht Boekhoven in seiner Übersichtlichkeit: »Wenn man bottom-up arbeitet, dann weiß man, was man in der Mischung hat und was man genau macht.« Weil sämtliche Komponenten gezielt eingebracht werden, kennen die Forschenden jeden einzelnen Bestandteil des Systems. Theoretisch könnte man nun die fehlenden Teile, etwa die Reaktionswege des Stoffwechsels und der Selbsterhaltung, nach und nach ergänzen. Am Ende dieses Weges steht dann eine Minimalzelle, deren Komponenten alle bis ins kleinste Detail bekannt sind – zusammengebaut von Menschen im Labor.

Das wäre dann wohl künstliches Leben.

Der Ausgangspunkt für dieses Ziel, so hofft Adamala, könnte ihre SpudCell sein – allerdings hat die für sie gar nicht oberste Priorität. »SpudCell ist zwar eine interessante wissenschaftliche Entwicklung, aber Biotic ist die große Initiative, die eine nützliche, allgemein verwendbare Technologie als offene Plattform bereitstellt«, erklärt sie gegenüber »Spektrum«. Deswegen habe sie die Präsentation der Ergebnisse mit dem Zeitplan der Gründung synchronisiert. »Um es klar zu sagen: Wir sammeln nicht bloß Geld für unser eigenes Labor. Wir statten eine große Forschungsinitiative mit Ressourcen aus, die weit über das hinausgehen können, was meine kleine Arbeitsgruppe jemals erreichen könnte.«

Der Biotic-Zeitplan sei auch die Erklärung dafür, dass die Arbeitsgruppe die Veröffentlichung auf der eigenen Website publizierte, nachdem »Cell« sie abgelehnt hatte. Das allerdings rücke die ganze Sache in ein ungutes Licht, sagte ein Forscher gegenüber »Spektrum«, der sich wegen der laufenden Debatte nicht namentlich äußern wollte. Adamala weist diesen Eindruck jedoch zurück. Die ungewöhnliche Art der Veröffentlichung sei allein durch den Zeitplan von Biotic bedingt gewesen. Man werde die Ergebnisse noch diese Woche erneut bei einem anderen Journal einreichen.

Enorme Fallhöhe – und einige offene Fragen

Das Stimmungsbild innerhalb der Forschergemeinschaft jedenfalls ist gespalten. »Kate [Adamala] ist eine großartige Botschafterin für unser Forschungsfeld«, sagt einerseits Kerstin Göpfrich. Die Medienresonanz habe der synthetischen Biologie einiges an Aufmerksamkeit verschafft. Andererseits sind viele Kollegen über das Vorgehen der Arbeitsgruppe verärgert. Allerdings möchte sich keiner mit seiner Kritik namentlich zitieren lassen. Denn eine kontrovers geführte öffentliche Diskussion könnte, so die Befürchtung, letztlich dem ganzen Fachgebiet schaden.

Die umfangreiche Berichterstattung, insbesondere auch von großen Wissenschaftsmagazinen wie »Science«, erhöhe zudem den Druck auf alle Beteiligten, befürchtet Göpfrich – auf Gutachter, Fachzeitschriften und auch auf die Forschenden selbst. »Sie müssen jetzt, mit dieser Vorgeschichte im Rücken, durch den Peer-Review-Prozess. Ich hoffe, sie können dem Druck standhalten.«

Darüber hinaus dürfte die Verbindung einiger Autoren mit der Organisation Biotic Fragen nach möglichen Interessenkonflikten aufwerfen. Das Team selbst verteidigt das Vorgehen gegenüber »Science« damit, dass von der SpudCell und der Organisation Biotic ein Startsignal für das ganze Feld ausgehen solle. Ob sich die Ergebnisse bestätigen lassen, müssen nun unabhängige Fachleute beurteilen. Schon jetzt zeigt die Debatte um SpudCell jedoch, wie nahe die synthetische Biologie einigen ihrer größten Ziele gekommen ist – aber auch, wie weit der Weg noch ist.