Visual Universitätsmedizin Mainz

Öffentliche Veranstaltung Faszination ForschungBio und grüne Gentechnik - geht das?


Veranstalter: Universtitätsmedizin MainzMedizinische Gesellschaft MainzAkademie für Ärztliche Fortbildung Rheinland-Pfalz

    Bio und grüne Gentechnik – geht das?

     Obwohl die grüne Gentechnik dazu beitragen kann, Pflanzen im Sinne ökologischer Landwirtschaft zu verbessern, wird ihre Anwendung in der Pflanzenzüchtung von den Ökoverbänden nicht akzeptiert und die deutschen und europäischen Öko-Richtlinien schließen ihre Anwendung komplett aus.

    Andererseits wird Gentechnik in vielen Anwendungsbereichen akzeptiert: die „rote Gentechnik“ zur Herstellung von Medikamenten, z.B. menschliches Insulin, die „weiße Gentechnik“ zur Herstellung von industriellen Hilfsstoffen, z.B. Waschmittelenzyme. Dagegen wird der Anbau gentechnisch veränderter Pflanzen in Deutschland von großen Teilen der Bevölkerung abgelehnt, und es gibt Bestrebungen – z.B. von der SPD – ihn gänzlich zu verbieten. Dennoch ist die Anwendung gentechnischer Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln auch in Deutschland Realität: bei schätzungsweise 75 Prozent der verarbeiteten Lebensmittel werden Enzyme, Vitamine, Aromastoffe etc. eingesetzt, die von gentechnisch veränderten Mikroorganismen produziert wurden.

    Weltweit nahm der Anbau gentechnisch veränderter Pflanzen im letzten Jahr wieder zu – auf insgesamt 185 Millionen Hektar, mehr als 10% der weltweiten Anbaufläche und das 11-fache der landwirtschaftlichen Fläche Deutschlands. Da wichtige Futtermittelpflanzen wie Soja und Mais weltweit zu 78% bzw. 26% gentechnisch verändert sind, werden große Mengen gentechnisch veränderter Pflanzenprodukte von Deutschland importiert, um damit in erster Linie unsere Nutztiere zu füttern.

    Mit der Entwicklung und Einführung neuer Züchtungstechnologien, insbesondere Genome Editing (u.a. mittels „CRISPR/Cas“) in den letzten Jahren ist die Diskussion zur Nutzung dieser Technologien differenzierter geworden. Beispielsweise erschien im April 2016 in der TAZ ein Interview mit Prof. Urs Niggli, Direktor des Schweizer Forschungsinstituts für biologischen Landbau (FiBL) unter der Überschrift Der Bio-Papst sagt: Gentechnik kann öko sein. In dem Interview äußert Prof. Niggli u.a.: „CRISPR/Cas hat großes Potenzial. Sie hat aber wie jede Technologie auch Risiken und kann falsch verwendet werden. Das sollte man für jede Anwendung einzeln bewerten, statt diese Technik generell abzulehnen. Ich weiß jetzt schon Anwendungen, die Sinn machen. Man muss schauen, wie die Risiken im Vergleich zu denen anderer Lösungen für die Probleme sind, bei denen man sie einsetzen will. … Man kann zum Beispiel Gene für Krankheitsanfälligkeit ausschalten oder Resistenzgene aus der verwandten Wildpflanze wieder in moderne Sorten einführen. Das sind Eigenschaften, die zum großen Teil durch die Züchtung auf Ertrag oder Qualität in den letzten hundert Jahren verloren gegangen sind. Da könnte man tatsächlich in großem Maßstab Pestizide einsparen.“

    Genome Editing erlaubt die genetische Verbesserung von Kulturpflanzen mit großer Effizienz und Präzision. Mit Hilfe des Genome Editing können wir

    ·        einzelne oder mehrere DNA-Bausteine austauschen, entfernen oder hinzufügen, auch mehrere Veränderungen in einem Schritt sind möglich;

    ·        DNA-Sequenzen (komplette Gene oder Teile von Genen) an vorherbestimmten Positionen im Genom einbauen oder entfernen (Knock-out, Knock-in), auch in komplexen Genomen (z.B. im hexaploiden Weizen);

    ·        cis-Gene (aus gleichen oder kreuzbaren Spezies) oder trans-Gene (Genpool-Erweiterung) in einen „sicheren Hafen“ einbauen, d.h. in eine Position im Genom, die hohe Vererbungsstabilität, optimale Genexpression etc. ermöglicht;

    ·        einzelne Allele (unterschiedliche Daseinsformen von Genen) austauschen („rewildering“) und damit z.B. den Erhalt kulturell wertvoller Eigenschaften (Wein, Apfel) ermöglichen;

    ·        gezielt epigenetische Veränderungen vornehmen, d.h. ohne Veränderungen an der DNA-Struktur die Ausprägung von Genen beeinflussen.

    Aber: Genome Editing & Co werden konventionelle Züchtung einschließlich Mutationszüchtung und Gentechnik nicht ersetzen, sondern ergänzen. Begrenzungen für das Genome Editing sind vorwiegend dadurch bedingt, dass wir die Komplexität vieler Eigenschaften noch nicht verstanden haben und dass es nicht trivial ist, die Werkzeuge für das Genome Editing in verschiedenste Pflanzenzellen und Kulturarten zu bringen.

    Die Vorteile des Genome Editing gegenüber den konventionellen Züchtungstechniken einschließlich Mutationszüchtung und Gentechnik liegen in der großen Effizienz und Präzision sowie in der relativ einfachen Durchführung und den geringeren Kosten. Mittels Genome Editing können klassische Züchtungsziele wie Resistenzen gegenüber biotischen (Insekten, Viren, Pilze, Bakterien, Unkräuter) und abiotischen (u.a. Kälte, Trockenheit, Staunässe) Stressfaktoren, verbesserte Nährstoffaufnahme etc. besser umgesetzt werden. Es werden aber auch neuere Züchtungsziele, die sich verstärkt am Nutzen für den Verbraucher orientieren, erreichbar sein, wie verbesserte Inhaltsstoffe oder Entfernung von Allergenen, Gluten oder Inhaltsstoffen, die bei der Verarbeitung zu gesundheitsschädlichen Stoffen führen können (z.B. Acrylamid beim Frittieren von Kartoffeln). Mittels Genome Editing wurden u.a. Bakterienbrand-resistenter Reis, Mehltau-resistenter Weizen, Stärke-veränderte Kartoffeln und Mais, Virus-resistente Gurken, nicht-bräunende Champignons und Hochertrags-Reis erzeugt. Mehrere mittels Genome Editing verbesserte Pflanzen wurden bereits in den USA „dereguliert“ – Sojabohnen mit einem veränderten Fettsäureprofil werden in 2018 in den USA die Marktreife erreichen.

    Genome Editing ermöglicht das Überwinden von Engpässen in der Gentechnik, ein Beschleunigen von Züchtungsprozessen sowie das Reduzieren zusätzlicher Mutationen, die bei konventionellen Züchtungsverfahren (z.B. Mutationszüchtung) auftreten. Aufgrund der hohen Präzision werden mittels Genome Editing wesentlich weniger ungewollte Effekte erzeugt, wobei ungewollte Effekte nicht mit negativen Effekten gleichgesetzt werden dürfen. Wir verwenden heute mehr als 3.000 durch Mutationszüchtung veränderte Pflanzensorten mit zahlreichen, größtenteils ungewollten und unbekannten Mutationen. Dennoch haben wir uns eine „history of safe use“ im Umgang mit unseren Kulturpflanzen erworben, die uns einen sicheren Umgang mit den vorhandenen Unsicherheiten ermöglicht.

    In den USA, Kanada, Argentinien u.a. sind bereits zahlreiche mittels Genome Editing verbesserte Pflanzen „dereguliert“, einige (z.B. Sojabohnen mit verändertem Fettsäurespektrum) werden in 2018 den Markt erreichen. In Europa (bis auf eine positive Entscheidung in Schweden) ist nicht geklärt, ob bestimmte Anwendungen des Genome Editing unter den Regelungsbereich für Gentechnik fallen und ob entsprechend veränderte Mikroorganismen, Pflanzen oder Tiere als GVO (gentechnisch veränderte Organismen) zu bewerten und zu regulieren sind. Hohe regulatorische Hürden wie für die Marktzulassung von GVO würden nur einigen wenigen internationalen Konzernen ermöglichen, mittels Genome Editing verbesserte Pflanzen auf den Markt zu bringen. Damit würden kleine und mittlere Pflanzenzüchter von der Nutzung dieser Technologie ausgeschlossen – mit dramatischen Konsequenzen für ihre Konkurrenzfähigkeit und für die durch sie repräsentierte Biodiversität an genetischem Pflanzenmaterial.

Veranstaltungsdetails
Zielgruppe

Ärzte, Studenten, interessierte Laien

Datum Mittwoch 29. November 2017
Uhrzeit 19:15 Uhr
Ort

Hörsaal Chirurgie, Langenbeckstr. 1, 55131 Mainz

Dozent/in

Prof. Dr. rer. nat. J. Scjhiemann, Quedlinburg

Prof. Dr. rer. nat. B. Kaina, Mainz

Fortbildungspunkte 3
Teilnehmerzahl unbegrenzt
Kontakt

Prof. Dr. Th. Junginger, junginger@uni-mainz.de