Klimawandel und Schädlinge: Gentechnik als Lösung?

Mithilfe der Gen-Schere CRISPR/Cas sollen Bienen resistent gegen Pestizide gemacht und Korallen an den Klimawandel angepasst werden.

Immer mehr wärmeliebende Schädlinge und Krankheitserreger - Bakterien, Pilze oder Viren - wandern weiter Richtung Norden. Glaubt man dem amerikanischen Wissenschaftler-Netzwerk Food Tank, hat jedes weitere Grad Temperaturanstieg bei Weizen, Mais, und Reis weitere Ertragsverluste von 10 bis 25 Prozent zur Folge.

Mit der Erwärmung, so heißt es, kämen nur noch Pflanzen zurecht, die tolerant gegenüber Hitze und Trockenheit sind. Auch der Schädlingsbefall nehme derart zu, dass bald keine Pflanzenschutzmittel mehr wirken. Demzufolge müssten moderne Pflanzen resistent gegen Schädlinge gemacht werden.

Tatsächlich ließen sich eine ganze Reihe von Kulturpflanzen optimieren: Weizen, der resistent ist gegen Mehltau, Kartoffeln mit besserer Lagerfähigkeit, Raps mit besserer Fettsäurezusammensetzung, Luzerne, die von Tieren besser verdaut werden kann, Leindotter mit höherem Ölgehalt, Speisepilze, die nicht braun werden. Spanische Wissenschaftler entwickelten Gluten-freien Weizen, indem sie mit Hilfe von CRISPR/Cas bestimmte Gene ausschalteten.

Und an der Christian-Albrechts-Universität in Kiel wurde Raps mit der Gen-Schere derart verändert, dass die reifen Schoten nicht vorzeitig aufplatzen und somit weniger Samen bei der Ernte verlorengehen.

In der traditionellen Pflanzenzüchtung werden über viele Jahre züchterische Veränderungen an Pflanzen vorgenommen. Das dauert alles viel zu lange, kritisieren die Verfechter der Gentechnik. Mit Hilfe von Genome Editing, genauer gesagt, des Wunderwerkzeuges CRISPR/Cas, könnten bestimmte Merkmale an Lebewesen rasant verändert und die Pflanzenzüchtung erheblich beschleunigt werden.

All die zeitraubenden züchterischen Schritte würden mit der Gen-Schere wegfallen. Innerhalb kürzester Zeit könnte man mit den neuen Verfahren viele neue Organismen mit den erwünschten Eigenschaften in die Welt setzen. Die Hoffnung der Forscher besteht vor allem darin, schneller und effizienter auf Klimawandel, Schädlingsbefall oder die Vergiftung der Umwelt reagieren zu können.

Allerdings entschied der Europäische Gerichtshof (EuGH) Ende Juli 2018, dass die unter dem Begriff Genome Editing zusammengefassten Techniken wie CRISPR/Cas rechtlich als Gentechnik zu werten sind. Damit fällt deren Anwendung unter die Bestimmungen der Freisetzungsrichtlinie der EU. Das heißt, sie müssen im Rahmen der EU-Richtlinien für gentechnisch veränderte Organismen (GVO) ein entsprechendes Zulassungsverfahren durchlaufen.

Tiefgreifende Änderung der Erbanlagen

Was passiert eigentlich, wenn einzelne Gen-Abschnitte aus Pflanzen herausgeschnitten werden? Experten des Testbiotech e. V., dem Institut für unabhängige Folgenabschätzung der Biotechnologie mit Sitz in München, erklären es am Beispiel einer Wildtomate: Durch Schnitte an sechs Genen veränderte sich die Anzahl der Früchte, deren Größe und Form sowie Inhaltsstoffe und Wuchsform.

Innerhalb kürzester Zeit nahmen die Früchte die Form von handelsüblichen Tomaten an. Zudem enthalten die neuen, veränderten Tomaten viel mehr gesundheitsfördernde Inhaltsstoffe - und das, obwohl keine zusätzlichen Gene eingefügt wurden.

Die zeitgleiche Veränderung mehrerer Erbanlagen (auch Multiplexing genannt) gehe weit über das hinaus, was mit bisheriger Gentechnik möglich war. Doch während in der herkömmlichen Gentechnik nur zusätzliche Gene, meist aus Bakterien, eingebaut wurden und die Pflanze selbst möglichst unverändert bleiben sollte, werde mit der neuen Methode tief in den Stoffwechsel der Pflanzen eingegriffen. Dementsprechend komplex sind die Risiken, die in Kauf genommen werden. Deshalb sollten derart rasant veränderte Pflanzen strengen Kontrollen unterliegen, fordern die Wissenschaftler.

Die Gentech-Industrie hingegen hält langwierige Zulassungsverfahren, welche Forschung und Anwendung nur ausbremsen, für gänzlich unnötig. Ginge es nach den Gen-Technologen, könnten die Pflanzen miteinander gekreuzt und kombiniert werden, ohne dass die Kombinationswirkungen im Detail überprüft werden müssten.

In diesem Fall hätten Landwirte, Gärtner und auch Verbraucher allerdings bald keine Wahl mehr. Und für den Fall, dass Mensch und Umwelt Schaden nehmen, wüssten die Behörden nicht, wonach sie suchen sollten.

Macht über die Grundlagen unserer Ernährung

Die neuen Gentechnikverfahren seien billiger und könnten deshalb auch von kleineren Unternehmen eingesetzt werden, argumentieren die Befürworter von Genome Editing. Dass die CRISPR/Cas-Verfahren ebenso patentiert werden wie genmanipulierte Pflanzen und Tiere, wird dabei gerne verschwiegen. Angetrieben durch neue Technologien, nehmen Agrarkonzerne immer mehr Einfluss auf Politik, Forschung und Medien, warnen der Gentechnik gegenüber kritisch eingestellte Wissenschaftler.

Indem sie sich die Verfahren patentieren lassen, erhalten sie immer mehr Macht über die Grundlagen unserer Ernährung. Schon werden große Teile des Saatgutmarktes von Bayer/Monsanto und US-Konzern DowDuPont kontrolliert. So hat DowDuPont mit seiner Agrarsparte mit allen wichtigen Inhabern von Grundlagenpatenten auf CRISPR/Cas einen Vertrag abgeschlossen. Ende 2018 ist es dem Unternehmen gelungen, 48 Grundlagenpatente in einen Patente-Pool zu vereinen.

Damit ist der Konzern berechtigt, die Technologie in der Pflanzenzucht einzusetzen und von anderen Firmen, die sich der Patente bedienen, entsprechende Lizenzen zu verlangen, kritisiert Christoph Then, Geschäftsführer von Testbiotech e. V..

Das wiederum verschafft dem Konzern eine nie dagewesene Marktmacht. Was als "Demokratisierung des Patentrechtes" angepriesen wird, ist bei näherem Hinsehen ein Mittel zur Kontrolle des Wettbewerbes und zur Absicherung der eigenen marktbeherrschenden Stellung.

Bei den internationalen Patentanmeldungen in neuer Gentechnik und Nutzpflanzen führt DowDuPont derzeit mit rund 60 angemeldeten Patenten, Bayer/Monsanto folgt mit über 30. Weitere Anmeldungen fallen auf Syngenta und BASF sowie auf kleinere Unternehmen, Auch bei Tieren werden die neuen gentechnischen Methoden angewandt: So investiert die Tierzuchtfirma GENUS in Genome Editing und plant dabei eigene Patentanmeldungen.

Gentechnik unter dem Deckmantel des Artenschutzes

Mit immer neuen Patentanträgen und Produkten wollen Biotechnologen die CRISPR/Cas-Methode voranbringen. Neuerdings auch unter dem Vorwand, gefährdete Arten schützen zu wollen. So erschien im Februar 2019 in Südkorea eine Studie, in der ein Verfahren vorgestellt wurde, bei dem mithilfe von CRISPR/Cas die Entwicklung von Bienen-Königinnen erforscht und beeinflusst werden kann.

In einem anderen südkoreanischem Experiment sollen Bienen per CRISPR resistent gegenüber dem bienengiftigen Insektizid Spinosad gemacht und somit die Bestäuber vor Insektengiften "geschützt" werden. Ähnliche Experimente gab es bei einer Wespenart, deren Augenfarbe mit Hilfe von CRISPR/Cas gentechnisch verändert wurde.

Bienenvölker sind eine Art Superorganismus und als solche höchst komplex aufgebaut. Vielfältig interagieren sie mit ihrer Umwelt und beeinflussen über die Nahrung die Genaktivität ihrer Nachkommen. Greift man in das Genom der Insekten ein, sind nicht nur einzelne Bienen, sondern das ganze Volk betroffen.

Wie sich die Eingriffe auf biologische Kommunikation der Bienen unter sich oder mit ihrer Umwelt langfristig auswirken, ist völlig unklar. Wenn genveränderte Organismen in der Umwelt überdauern und sich vermehren, können die biologischen Eigenschaften der Nachkommen ganz andere sein, als ursprünglich beabsichtigt, schreibt Christoph Then in einem Fakten-Check vom Juli 2019.

Vor dem Hintergrund der komplexen Biologie der Bienen und ihrer vielfältigen Interaktionen mit der Umwelt seien Eingriffe in ihr Erbgut nicht zu verantworten, betont der promovierte Tierarzt, der sich seit rund 20 Jahren mit aktuellen Fragen der Gen- und Biotechnologie auseinandersetzt. Gemäß dem Vorsorgeprinzip dürfe es keine Freisetzungen genveränderter Organismen geben, vor allem dann nicht, wenn deren Ausbreitung nicht zuverlässig kontrolliert werden kann.

Nicht das Erbgut muss sich ändern, sondern unser Umweltverhalten

Unterdessen wird in den USA über die Freisetzung von Esskastanien diskutiert, die gegen eine Pilzerkrankung gentechnisch resistent gemacht wurden.

Mit Hilfe von Gene Drive wurden in einem Londoner Labor weibliche Mücken derart verändert, dass sie binnen weniger Generationen unfruchtbar wurden. Ziel ist es, den Überträger der lebensgefährlichen Krankheit Malaria auszurotten.

Die Anwendung desselben Prinzips wird auch an Mäusen erforscht, wenn auch bisher ohne durchschlagenden Erfolg. Mittlerweile haben Wissenschaftler sogar ein Verfahren entwickelt, ausbleichende Korallen gegen den Klimawandel resistenter zu machen. Und in China soll die Gen-Schere ja bereits an Menschen ausprobiert worden sein.

Mit einigen der neuen Verfahren, die in einem aktuellem Bericht der International Union for Conservation of Nature (IUCN) erwähnt werden, setzen sich die Autoren von Testbiotech e. V. in einem Kommentar kritisch auseinander. In dem Bericht werde erschreckend einseitig das Potential von gentechnischen Eingriffen angepriesen, heißt es, während offensichtliche Risiken kaum erwähnt würden.

Immer umfassender wird weltweit an Genen geforscht, letztlich mit dem Ziel, in bestehende Ökosysteme einzugreifen. Allerdings werden sich die Probleme des Artensterbens oder des Klimawandels dadurch nicht lösen lassen. Unter den Umweltveränderungen leiden nämlich nicht nur Bienen, sondern alle Insekten, Wildtiere und -pflanzen auf dem Planeten. Wollen wir wirklich alle Lebewesen gentechnisch verändern, um sie resistent gegenüber Chemikalien, Schädlingen oder dem Klimawandel zu machen? Das wäre kaum machbar.

Außerdem wir das Herumschneiden an Genen die Ursachen der Probleme nicht aus der Welt schaffen. Um Flora und Fauna zu retten, gibt es nur einen Weg, auch wenn der nicht gerade leicht wird: Die in der Natur vorhandenen Populationen und Ökosysteme müssen vor Umweltgiften geschützt werden, und das mit allen Konsequenzen.