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Heft 14: Biodiversität

Naturschutz ist kein Luxusthema und darf sich nicht auf Schutzgebiete beschränken. Es geht um die langfristige Sicherung unserer Lebensgrundlagen.
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Heft 14: Biodiversität

Unsterbliche Äpfel

Gen-Designer preisen die "synthetische Biologie" als Wunderwaffe, doch das Spiel mit den Genen könnte in einer Katastrophe enden. Die Gefahren sind offensichtlich, etwa bei gentechnisch veränderten Tieren.

Text: Joachim Wille

In den USA und Kanada sind sie bereits zugelassen: Äpfel, die nicht mehr braun werden, wenn man sie aufgeschnitten hat. Im Gentechnik-Labor wurden die Sorten "Arctic® Golden" und "Arctic® Granny" zielgerichtet designt – sie unterdrücken ein Enzym, das für das Braunwerden des Fruchtfleischs beim Kontakt mit dem Luftsauerstoff verantwortlich ist. Diese Äpfel seien "ansprechender und praktischer", verspricht das US-Fruchtunternehmen Okanagan Specialty Fruits, das in diesem Jahr mit der Vermarktung beginnen will. "Dadurch werden mehr Äpfel gegessen und es werden weniger weggeworfen."

BildWerden Äpfel nicht mehr braun, sei das "ansprechender" und sogar besser für die Gesundheit und die Umwelt, locken die Gen-Designer. (Foto: NorthernImager/​Flickr)

Die Gentech-Äpfel sind ein Beispiel für Produkte, die durch die sogenannte synthetische Biologie hergestellt werden können. Andere sind Kartoffeln, die speziell für Pommes frites designt wurden, Wassermelonen ohne Kerne, Gemüsesorten, die weniger Wasser brauchen, oder besonders lagerfähige Zwiebeln. Auch an künstlichen Algen für "Biosprit der zweiten Generation" wird gearbeitet.

Möglich werden solche Veränderungen durch diese nächste Generation von Biotechnologien. Bereits auf dem Markt erhältlich sind auf diesem Weg produzierte Geschmacksstoffe, Pharmaka und Industriechemikalien sowie Inhaltsstoffe von Kosmetika und Nahrungsmitteln.

Erbgut-Patchwork mit der Genschere

Gentechnisch veränderte Nutzpflanzen werden seit rund 20 Jahren in vielen Ländern der Welt angebaut, darunter die USA, China, Indien, Australien oder Mexiko. Die Manipulationen im Erbgut von Mais, Raps oder Baumwolle zielten hier meist darauf, sie durch ins Erbgut eingeschleuste Gene aus anderen Pflanzen resistent gegen diverse Schädlinge zu machen.

Die "synthetische Biologie" allerdings geht über diese erste Generation der transgenen Organismen hinaus. Neue Technologien wie Genom-Sequenzierung und Genom-Editing eröffnen ganz neue Möglichkeiten, Organismen zu verändern, neu zusammenzusetzen und sogar künstlich zu erzeugen.

Bisher konnte man das Genom nur an zufällig entstehenden Stellen verändern. Heute ist das ganz gezielt möglich, zudem sehr einfach und verhältnismäßig billig. "In den Laboren laufen die Prozesse wie am Fließband", erläutert die deutsche Molekularbiologin Ricarda Steinbrecher. Die "Gen-Schere" genannte Crispr/Cas-Technik ermöglicht es, an gezielt angesteuerten Positionen im Erbgut von pflanzlichen oder tierischen Zellen Brüche im DNA-Doppelstrang zu erzeugen. Mit dem Enzym Cas9, das als Schere wirkt, können die Forscher Gene herausschneiden, einfügen oder den genetischen Code nach Wunsch verändern. In den USA gelten mehrere derart erzeugte Pflanzensorten nicht als gentechnisch verändert. 

Gene Drives gefährden ganze Populationen

Auch Tiere sind nun stärker ins Visier der Gen-Designer geraten. Mit den Methoden der synthetischen Biologie ist es viel leichter, auch sie nach Wunsch zu designen – gedacht wird etwa an Hähnchen ohne Federn, Hühner, die antiallergische Eier legen, oder Kühe, die nur männliche Nachkommen haben. In den USA hat die Regierung 2015 bereits den Verkauf und den Konsum einer genveränderten Fischart zugelassen – eines Lachses, der schneller wächst und an kälteres Wasser angepasst ist. Umweltschützer warnen vor einem "Dammbruch", der damit ausgelöst werden könnte.

Dass die neue Technologie tiefgreifende Folgen für die Biodiversität haben kann, liegt auf der Hand. Besonders trifft das auf Projekte zu, bei denen sogenannte Gene Drives freigesetzt werden sollen – sich selbst vermehrende genetische Bausteine, die auf einen Schlag ganze Populationen von Pflanzen oder Tieren verändern oder ausrotten sollen.

BildDie Gene-Drive-Projekte mit Stechmücken und anderen Tieren setzen darauf, dass die Populationen sich nicht unkontrolliert verbreiten. Kritiker halten das für illusorisch. (Foto: James Gathany/​Wikimedia Commons)

Ein Projekt will den Malaria-Überträger in Zentralafrika durch mit Gene Drive ausgerüstete Mücken eliminieren, ein anderes sieht vor, erbgutveränderte Mäuse als biologische Schädlingsbekämpfung gegen invasive Mäusearten auf Insel-Ökosystemen einzusetzen. Wissenschaftler warnen jedoch vor nicht mehr kontrollierbaren Auswirkungen solcher Versuche – wenn sich beispielsweise die genveränderten Mücken weiter ausbreiten als geplant.