Was ist Gentechnik und was nicht? Ein Plädoyer für eine vernunftbasierte Definition

DISCLAIMER: Die hier aufgeführten Ansichten sind Ausdruck der Meinung des Verfassers, nicht die von EURACTIV Media network.

Promoted content

Woher kommt die Vielfalt der Pflanzensorten? Zufällige spontane Mutationen sind die Grundlage von Evolution und Biodiversität. [Shutterstock]

Die öffentliche Diskussion um Gentechnik in der Landwirtschaft ist weitgehend geprägt von Falschinformationen, Mythen und einem verquasten Naturverständnis.

Prof. Dr. Hans-Jörg Jacobsen war bis 2015 Leiter der Abteilung Pflanzenbiotechnologie am Institut für Pflanzengenetik der Leibniz Universität Hannover und von 2000-2017 Visiting Professor am Biology Dept. der Northeastern University in Boston. Er ist als Gutachter für internationale Zeitschriften im Bereich der Pflanzenwissenschaften tätig.

Unser Kenntnisstand ist heute ein gänzlich anderer als noch vor 30 Jahren, als die noch aktuelle Gesetzgebung zur Gentechnik erarbeitet wurde. Sie muss daher gründlich revidiert und an den heutigen Stand des Wissens angepasst werden. Dies muss darüber hinaus schnell erfolgen, will Europa im globalen Wettbewerb nicht als Verlierer dastehen.

Woher kommt die Vielfalt der Pflanzensorten?

Zufällige spontane Mutationen sind die Grundlage von Evolution und Biodiversität. Sie bestimmten den langsamen Gang der Pflanzenzüchtung über die letzten 10.000 Jahre, erst um 1903 entstand die wissenschaftliche Züchtung. Aus Landsorten wurden unsere heutigen Hochertragssorten[1]: ‚Induzierte‘ Mutationen lösten spontane Mutationen ab, wofür ionisierende Strahlen oder mutagene Chemikalien eingesetzt wurden (die sogenannte „gelenkte Evolution“). Seit langem wissen wir, dass neben spontanen oder induzierten Mutationen in den Genen auch Chromosomenbrüche oder Änderungen in der Anzahl der Chromosomen passieren können. Diese verändern ungezielt und zufällig das Erbgut und haben meist negative Auswirkungen.

Induzierte Mutationen stecken heute in nahezu allen Kulturpflanzen, auch in Sorten des Bio-Landbaus. Es wurde bei den Prüfungen zur Sortenzulassung nie detektiert, dass die durch induzierte Mutationen entstandenen Sorten irgendwelche Risiken mit sich bringen. Und beim Verfassen des Gentechnikrechts Ende der 1980er Jahre wurden spontane oder induzierte Mutationen von den Regulierungen ausgenommen. Begründet wurde diese Entscheidung zu jener Zeit damit, „dass man langjährige Erfahrung“ mit diesen Mutanten habe (es waren damals 30 Jahre).

Genetische Flexibilität der Pflanzen

Bei unseren Pflanzen spielt noch ein weiterer Aspekt eine wichtige Rolle: Pollen – etwa bei fremdbestäubenden Arten – sind mobil, das heißt, sie können irgendwo landen und eine Blüte befruchten. Wenn die Genome kompatibel sind, dann kann daraus eine neue Art entstehen – Beispiel Raps, der eine natürliche Kreuzung von Wildkohl und der Rübsen-Pflanze ist. Wenn die Genome nicht kompatibel sind, greifen die neu entstandenen Hybriden oft zu einem genetischen Trick: Sie verdoppeln die jeweiligen Genome und ermöglichen so die Bildung fertiler Keimzellen. Bei unserem Weizen ist dies sogar zweimal passiert, da haben sich erst zwei Gräser vereinigt, das gab den tetraploiden Durum-Weizen, dann kam von einem anderen Gras ein drittes Genom dazu, und fertig war unser hexaploider Kulturweizen. Drei Genome machten so eine neue Art. Was wir daraus lernen können: Mutter Natur respektiert nicht unsere menschengemachten Definitionen, was eine Art ausmacht und was nicht. Sie überschreitet auch Grenzen und entwickelt sich ständig weiter. Daher ist es bei Pflanzen nicht sinnvoll, auf starren Definitionen zu beharren. Pflanzen sind in gewisser Weise promiskuitiv: Sie machen fortlaufend Experimente und testen ihre Grenzen. Was nicht geht, wird vergessen und stirbt ab – was geht, kann eine neue Pflanzenart werden.

Pflanzen sind offene Systeme

Anfang der 1980er Jahre wurde die Mutationszüchtung durch die „grüne Gentechnik“ ergänzt. Diese ermöglicht es, durch Einbau von DNA aus anderen Genomen die Eigenschaften einer Pflanze gezielt zu verändern. Um diese neue Methode der Pflanzenzüchtung zu verstehen, muss man auch weitere Eigenschaften von Pflanzen verstehen: Pflanzen sind „offene Systeme“, das heißt, sie bieten mit ihren Spaltöffnungen- über die sie normalerweise CO2 aufnehmen- und O2 abgeben- eine Plattform für Mikroorganismen, die die Pflanze nicht nur auf der Oberfläche, sondern auch im Inneren besiedeln können. Solange diese Mitbewohner wie Viren, Bakterien oder Pilze keine Probleme machen, bemerkt man sie nicht und nennt sie „Mutualisten“. Die Nähe von Pflanzenzellen und Mikroorganismen kann aber auch dazu führen, dass Pflanzenzellen die DNA von Mikroorganismen aus ihrer unmittelbaren Umgebung aufnehmen, und -wenn es für sie einen Vorteil bringt – sogar nutzen können. Hierbei kommt eine weitere Besonderheit von Pflanzen ins Spiel: Viele Pflanzenzellen verfügen über die Eigenschaft der „Totipotenz“, das heißt, sie können aus bestimmten Teilen komplette Organe regenerieren. Beispiel: Steckt man Weiden- oder Haselzweige in die Vase, bilden sich nach einigen Tagen an den unteren Bereichen des Zweiges Wurzeln. Auch können abgeschnittene Baum- oder Strauchstümpfe wieder Sprosse regenerieren.

Diesen einfachen Prozess nutzt man seit Jahrhunderten zur Vermehrung von Obst- und Rebsorten. Wenn eine der Zellen, aus denen diese Regeneration erfolgt, eine Mutation trägt, wird diese Eigenschaft an die Nachkommen vererbt. Ähnliches ist vor etwa 8000 Jahren bei der Süßkartoffel passiert: Gleich 4 bakterielle Gene integrierten sich in ein Genom und formten aus einer Wildpflanze eine Kulturpflanze. Heute wissen wir, dass eine große Anzahl an Pflanzenarten „bakterielle Gene“ enthalten [2].

Wir brauchen für Pflanzen eine neue Definition, was ein GVO ist und was nicht

Allein aus diesem Grund ist die Definition eines „gentechnisch veränderten Organismus“ (GVO) des Gentechnikgesetzes aus heutiger wissenschaftlicher Kenntnis nicht mehr haltbar. Wir brauchen eine neue, wissenschaftlich fundierte Betrachtung der GVO. Es ist im Gegensatz dazu wenig sinnvoll, die Art und Weise, wie eine neue Pflanzensorte entstanden ist, zu bewerten. Beispiel: In den 60er Jahren, also lange, bevor man an Gentechnik auch nur denken konnte, wurde in den USA eine Kartoffelsorte namens „Lenape“ [3] gezüchtet. Aus dieser ließen sich nicht nur knackige Pommes machen, sie war zusätzlich gegen die wesentlichen Schaderreger der Kulturkartoffeln resistent. Diese Resistenz beruhte allerdings auf einem hohen Gehalt toxischer Pflanzenwirkstoffe. Dies wurde damals glücklicherweise rechtzeitig bemerkt. Dieselbe Kartoffelsorte könnte aber auch heute konventionell gezüchtet und weitgehend ohne eine vorgeschriebene Sicherheitsüberprüfung vermarktet werden.

Nun leben wir in der Zeit des „Genome Editing“ durch CRISPR/cas und TALEN. Viele argumentieren, dass diese Methoden der Pflanzenzüchtung die Gentechnik mit ihren Gentransfer ablösen würden. Dem ist allerdings entgegenzuhalten, dass man nur Gene editieren kann, die vorhanden sind – die klassische Gentechnik bleibt also Teil des Portfolios. Alle vorhandenen Methoden haben ihre Berechtigung und können sich sinnvoll ergänzen. Das ist Voraussetzung dafür, die Herausforderungen der nachhaltigen intensivierten Pflanzenproduktion unter Bedingungen des Klimawandels und einer wachsenden Weltbevölkerung zu lösen. Zur Erinnerung: Die ersten kommerziellen Erfahrungen mit der klassischen Gentechnik haben wir bereits vor bald 30 Jahren gemacht. Anders als bei den induzierten Mutationen haben wir umfängliche Erfahrungen aus einer weltweit durchgeführten Sicherheitsforschung vorliegen, die keinerlei Risiken ergeben haben. Also Zeit zum Umdenken!

 

 

[1] https://www.dropbox.com/s/g44tnh4i84toih7/MGG2017.pdf?dl=0

[2] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31542868-widespread-occurrence-of-natural-genetic-transformation-of-plants-by-agrobacterium/

[3] http://www.gute-gene-schlechte-gene.de/gift-gene-zuchtung-lenape-kartoffel/

Subscribe to our newsletters

Subscribe
UNTERSTÜTZEN