Genmanipulierte Pflanzennahrung in fünf Jahren?

Das CRISPR-Verfahren zum Editieren von Genen soll schon bald neue pflanzliche Produkte hervorbringen. Die Anbieter hoffen darauf, dabei ohne strenge Regulierung auskommen zu können.

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  • Antonio Regalado

Das CRISPR-Verfahren zum Editieren von Genen soll schon bald neue pflanzliche Produkte hervorbringen. Die Anbieter hoffen darauf, dabei ohne strenge Regulierung auskommen zu können.

Biotech-Giganten aus dem Agrarbereich haben begonnen, sich mit Gen-Editieren mit dem CRISPR-Verfahren zu beschäftigen. Schon Ende dieses Jahrzehnts könnten mit Hilfe dieser Technologie genetisch veränderte Pflanzen auf den Markt kommen.

DuPont teilte Anfang Oktober mit, eine Vereinbarung mit Caribou Biosciences geschlossen zu haben, einem Spin-off aus dem Labor von Jennifer Doudna an der University of California in Berkeley. Doudna hat wichtige Beiträge zu CRISPR-Cas9 geleistet, einer Technologie, die eine Art Suchen und Ersetzen in Genomen ermöglicht.

Nach Angaben von DuPont wächst in Treibhäusern bereits mit CRISPR editierter Mais und Weizen. Im kommenden Frühjahr sollen Freilandversuche beginnen.

„Wir sprechen darüber, in fünf bis zehn Jahren Produkte auf den Markt zu bringen“, sagt Neil Gutterson, Vice-President für Agrar-Biotechnologie bei Pioneer Hi-Bred, das zum Bereich Pflanzenschutzmittel und Biotech-Saatgut mit 11 Milliarden Dollar Jahresumsatz gehört. „Verglichen mit anderen Technologien ist das verdammt schnell.“

In seinen Tests arbeitet DuPont mit Mais, der Dürren überstehen kann, und mit Weizen, der so manipuliert wurde, dass er sich nicht wie üblich selbst bestäubt, sondern Hybride gezüchtet werden können. Hybride Pflanzen sind besonders kräftig, und ihr Ertrag kann um 10 bis 15 Prozent höher liegen.

Eine wachsende Liste von Pflanzenarten wurde in akademischen Laboren bereits mit CRISPR-Cas9 verändert, darunter Sojabohnen, Reis und Kartoffeln. Im vergangenen Monat hat ein Team aus Japan mit Hilfe der Technologie Reifungsgene in Tomaten abgeschaltet.

Im Rahmen der Kooperation mit Caribou hat sich DuPont an dem Unternehmen beteiligt, das die kommerziellen Rechte an Patenten hält, die Berkeley für CRISPR-Cas9 angemeldet hat. Wenn diese Patente erteilt werden, hätte DuPont exklusiven Zugriff darauf für Pflanzen wie Mais und Sojabohnen.

Laut Gutterson geht es bei der Forschungsarbeit darum, Pflanzen Resistenz gegen Schädlinge oder zu wenig Regen zu verleihen, indem man ihnen nützliche Genvarianten aus anderen Varianten derselben Spezies einbaut. Mit konventionellen Züchtungsmethoden kann das Jahre dauern. „Es kostet viel Zeit, und es ist nicht so präzise, wie wir es gerne hätten. Jetzt könnten wir eine Abkürzung nehmen“, sagt Gutterson.

Derzeit sind die meisten genetisch veränderten Organismen (GMOs) transgene Pflanzen, denen Gene von Bakterien eingepflanzt wurden, damit sie Insekten vergiften oder Unkrautvernichtungsmittel vertragen. Dank Biotechnologie ist das Geschäft mit Saatgut sprunghaft auf ein Volumen von etwa 40 Milliarden Dollar pro Jahr gewachsen, dominiert von Unternehmen wie Monsanto, Dow, DuPont und Syngenta. Doch die nötigen weiteren Millionen-Investitionen in eine neue Technologie sind eine Belastung, da gleichzeitig die Rohstoffpreise gesunken sind, was die Rentabilität von Biotech-Gewächsen unsicherer macht.

Gutterson geht jedoch davon aus, dass das Editieren von Genen ganz neue Produkte – und Gewinne – ermöglichen wird. „Wir haben keinen Zweifel daran, dass Gen-Editierung einen erheblichen Einfluss auf unser Wertversprechen haben wird“, sagt er. Die Technologie könne eine völlig neue Runde von Produkten einläuten.

Tatsächlich sind interessante Agrar-Kreationen denkbar. So enthalten natürliche Erdnüsse eine Reihe von für Allergien verantwortlichen Proteinen. Die loszuwerden, ist nicht schwierig, könnte aber mit der neuen Technologie gelingen.

Andere Unternehmen wie Cellectis und Dow haben mit älteren, weniger eleganten Methoden des Gen-Editierens bereits spezielle Mais- und Kartoffel-Varianten gezüchtet. Dank der Einfachheit des CRISPR-Systems könnten bald jedoch viele sehr neuartige Pflanzen auf den Markt kommen.

Ein Problem, das sich mit Gen-Editieren lösen lässt, ist, dass viele Pflanzen wie etwa Weizen polyploid sind. Sie haben also mehrere – bis zu sechs – Exemplare ihres Genoms in sich. CRISPR aber lässt sich so „multiplexen“, dass es alle Kopien eines Gens erwischt. Alternativ kann man damit Dutzende Gene auf einmal editieren, wie chinesische Forscher im vergangenen Jahr gezeigt haben.

Die Anbieter hoffen darauf, dass gen-editierte Pflanzen in den USA weitgehend von Regulierungsvorschriften ausgenommen werden. Das US-Landwirtschaftsministerium hat bereits mehrere Unternehmen darüber informiert, da ihre Pflanzen keine Gene von anderen Spezies enthalten. Offen ist allerdings, wie die Europäische Union oder China damit umgehen werden.

„Die eigentliche Frage ist, was weltweit passiert“, sagt Gutterson. „Hier arbeitet man mit dem Genom nur einer Spezies, und das Ergebnis gehört weiter zu dieser Spezies. Wir hoffen, dass die Regulierung das berücksichtigt, und zwar so, dass es eine gute Zeitplanung ermöglicht.

(sma)