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StartseiteHintergrundOhne Kennzeichnung in den Supermarkt? 11.09.2016

Gentechnik in der LandwirtschaftOhne Kennzeichnung in den Supermarkt?

Von gentechnisch veränderten Lebensmitteln lassen die meisten Verbraucher in Europa lieber die Finger. Sie gelten daher als vermarktungsunfähig. Obst und Gemüse, das mit der neuen Methode des Genom-Editing verändert wurde, könnte es in Zukunft allerdings ohne besondere Kennzeichnung in die Supermarktregale schaffen.

Von Jantje Hannover

Durch die neue CRISPR/Cas9-Technik lassen sich ganze Insekten-Populationen genetisch manipulieren (imago stock&people)
Mit der neuen CRISPR/Cas9-Technik, könnte Obst und Gemüse gezüchtet werden, das länger haltbar ist. (imago stock&people)
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"Das hier ist ein Trakt der Sicherheitsstufe zwei"

Joachim Schiemann lässt die doppelwandige Tür ins Schloss fallen. Er läuft durch das Gewächshaus des Julius Kühn-Instituts, kurz JKI, dem Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen. Der Biochemiker leitet am Hauptsitz des Instituts in Quedlinburg die Fachabteilung für die Sicherheit biotechnologischer Verfahren bei Pflanzen. Hier wird bewertet, ob diese Verfahren sicher sind, also kein Risiko für Mensch und Umwelt bergen.

Joachim Schiemann zieht sich einen grünen Kittel über, bevor er in die eigentliche Kabine mit den gentechnisch veränderten Pflanzen tritt:

"Die Pflanzen, die ich Ihnen jetzt zeige, haben wir in die Stufe zwei eingeordnet, weil wir mit veränderten Pflanzenviren arbeiten, bei denen wir die entsprechenden Gene, die schädlich für die Pflanze sind, herausgeschnitten haben. Aber diese Viren besitzen noch die Fähigkeit sich zu vermehren und sich in der ganzen Pflanze zu verteilen."

Neues Verfahren in der Gentechnik: Agroinfiltation

Diese Viren dürfen nicht in die Umwelt gelangen, daher die erhöhte Sicherheitsstufe. Das Verfahren, mit dem Schiemann hier arbeitet, nennt sich Agroinfiltration. Es zählt zu den neuen Verfahren in der Gentechnik. Bei der Agroinfiltration werden mithilfe eines Bakteriums Virenkomponenten und ein fremdes Gen in das Blatt einer Tabakpflanze eingespritzt. Das Gen veranlasst die infizierte Tabakpflanze nun, große Mengen eines bestimmten Eiweißstoffs zu bilden. Dieses  Protein wird als Antikörper in der Medizin gebraucht, erklärt Joachim Schiemann:

"Die Agro-Bakterien geben dann diese Virusinformation in die Pflanzenzellen frei. Sodass das Gen, das wir ausprägen wollen, in sehr kurzer Zeit in der gesamten Pflanze verteilt wird und auch sehr stark repliziert wird, also in großer Kopienzahl dann vorkommt."

Nach etwa zwei Wochen können die Antikörper geerntet werden, sie könnten eines Tages bei der Behandlung gegen Ebola helfen. Die Pflanze wird dann vernichtet. Anders als bei den klassischen gentechnischen Verfahren verändert das eingebrachte Gen nicht die DNA der Pflanze selbst.

Genom-Editing greift in DNA der Pflanze ein

Beim Eingriff in das Erbgut ist die Forschung in den vergangenen Jahren entscheidend vorangekommen. Die Agroinfiltration ist nur ein Beispiel unter den zahlreichen neuen Verfahren. Viel bekannter und wohl auch umstrittener ist die Methode Crispr/Cas 9, auch unter der Bezeichnung Genom-Editing bekannt. Hier greifen die Forscher direkt in die DNA-Doppelspirale ein. Die Basenpaare in ihren wechselnden Kombinationen funktionieren wie eine Buchstabenreihe, die nun entsprechend bearbeitet und verändert wird.

Das CRISPR-Verfahren hat sich die französische Biologin Emanuelle Charpentier bei Bakterien abgeguckt. 2012 hat sie ihre Ergebnisse zusammen mit einer amerikanischen Kollegin veröffentlicht. Das Verfahren gilt als nobelpreisverdächtig.

Die Buchstabenfolge CRISPR steht ausgesprochen für: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, auf Deutsch sinngemäß: sich wiederholende DNA-Sequenzen, die Teil eines bakteriellen Abwehrsystems sind. Cas9 ist das Enzym, das den Schnitt im Genom dann konkret ausführt.

"Was vielleicht viele nicht wissen, ist, dass auch Bakterien von Viren infiziert werden können. Die Viren schleusen dabei ihre eigene DNA in die Bakterienzellen ein und verwenden die Bakterien, um sich selbst zu vermehren, und zerstören dabei das Bakterium."

Andreas Ofenbauer forscht am Berliner Max-Delbrück Zentrum mit der CRISPR/Cas Technik an Mäusen. Die Entdeckung seiner Kollegin Charpentier erklärt er so:

"Jetzt hat man entdeckt, dass Bakterien einen Abwehrmechanismus dagegen haben, und zwar haben die ein bestimmtes Protein, dass DNA zerschneiden kann und dieses spezielle Protein, diese molekulare Schere, hinführt an die feindliche DNA und die wird dann zerschnitten."

Forscher können genetischen Code verändern

Die CRISPR/Cas9-Technik ermöglicht es, an ausgewählten Positionen im Genom von pflanzlichen oder tierischen Zellen DNA-Doppelstrangbrüche zu erzeugen. Daher wird gerne das Bild der Gen-Schere verwendet. Mit der Schere, also dem Cas9-Enzym, können die Forscher Gene einfügen, herausschneiden oder den genetischen Code nach Wunsch verändern.

Das Foto zeigt die Vorbereitung und Nachbehandlung des endoskopischen Eingriffs (picture alliance / dpa / Klaus Rose)Ärzte erhoffen sich durch das Genom-Editing Fortschritte in der Krebsforschung. (picture alliance / dpa / Klaus Rose)

Die Erwartungen an die neue Technologie sind groß. Gerade in der Medizin. Ärzte in China wollen Lungenkrebspatienten mit der neuen Technik behandeln, in den USA ist das mit Hautkrebspatienten geplant. Und auch bei Erbkrankheiten wie Chorea Huntington oder Muskeldystrophie könnte nun ein Sprung nach vorne gelingen.

Aber CRISPR/Cas ist auch für Agrar-Konzerne interessant. Denn verglichen mit klassischen gentechnischen Methoden arbeitet CRISPR/Cas enorm schnell, präzise und außerdem kostengünstig, erklärt Richard Breum, Sprecher von Bayer CropScience.

"Landwirte brauchen widerstandsfähige und ertragreiche Pflanzen für unterschiedliche Standorte und für unterschiedliche, sich wandelnde Witterungsbedingungen. Dazu trägt die moderne Pflanzenzüchtung entscheidend bei. Sie leistet einen ganz wichtigen und oft unterschätzten Beitrag zur Ernährung und Versorgung mit Rohstoffen."

Tatsächlich hat Bayer viele neu gezüchtete Pflanzen zum Patent angemeldet. Dazu gehören zum Beispiel: eine Wassermelone ohne Kerne, Gemüsesorten, die weniger Wasser brauchen, und lagerfähige Zwiebeln. Alles keine Gen-Pflanzen, betont Breum. Und auch nicht mit CRISPR/Cas entwickelt:

"Die neuen Verfahren haben großes Potenzial bei der Entwicklung von Lebensmitteln mit einem direkten Nutzen für den Verbraucher. Zum Beispiel Obst und Gemüse, das länger haltbar ist oder frei von derzeit noch problematischen Allergenen. Wenn die neuen Methoden die Möglichkeiten der Züchter erweitern, ist das gut für alle. Saatgutzüchtung ist Teil der Zukunft."

Mit CRISPR/Cas könnte Wunsch-Obst gezüchtet werden

Mit CRISPR/Cas habe sich der Werkzeugkasten der Pflanzenzüchter noch einmal um eine elegante Methode erweitert, sagt Breum. Überdies erwarte man keine speziellen Risiken, die die herkömmliche Gentechnik nicht berge.

Wie riskant CRISPR/Cas wirklich ist, muss das Julius Kühn-Institut in Quedlinburg prüfen. Institutsleiter Joachim Schiemann sitzt in zahlreichen internationalen Gremien zur Gentechnik. Er hofft, Techniken wie CRISPR/Cas von den Zulassungs- und Genehmigungsverfahren in der EU ausnehmen zu können:

"Die Veränderungen, die ich eingeführt habe, unterscheiden sich nicht von Mutationen, die ich natürlicherweise in der Pflanze vorfinde, also durch UV- Bestrahlung, durch Hintergrund-Radioaktivität, was auch immer."

Ist das nun also Gentechnik oder nicht? Die Frage ist deswegen so wichtig, weil gentechnisch veränderte Organismen, in der Fachsprache GVO, in der Europäischen Union einer aufwendigen Risikoprüfung unterworfen sind. Darüber hinaus müssen sie im Supermarktregal als gentechnisch verändert gekennzeichnet werden.

Weil aber die meisten Deutschen solche Lebensmittel ablehnen, sind sie hier wie auch in vielen anderen Ländern Europas schlicht nicht vermarktungsfähig. Viele Konzerne sähen es deshalb gern, wenn das CRISPR-Verfahren nicht als Gentechnik eingestuft würde. Richard Breum, Sprecher von Bayer CropScience:

"Mit wenigen Ausnahmen könnte jede dieser mit den neuen Methoden gezüchteten Pflanzen auch in der Natur entstehen. Es ist auch nicht nachweisbar, ob eine Veränderung natürlich und zufällig entstanden ist oder gezielt mit den Verfahren der Präzisionszüchtung erreicht wurde. Nach unserer Meinung sollten Pflanzen, die keine Gene aus anderen Organismen oder von nicht kreuzbaren Arten enthalten, nicht unter die Gentechnik-Gesetzgebung fallen."

"Das heißt, ich kann einzelne Basenpaare in einer Pflanze austauschen und ich kann das auch so machen, dass ich keine rekombinante DNA, und darauf bezieht sich ja die Definition eines gentechnisch veränderten Organismus, dass ich in dem Endprodukt keine rekombinante DNA mehr habe", ergänzt Joachim Schiemann vom JKI.

Gentechnikrecht ist veraltet

Als rekombinante DNA wird ein künstliches DNA-Molekül bezeichnet, das mittels gentechnischer Methoden neu zusammengesetzt wurde. Wie aber lautet die offizielle Definition eines gentechnisch veränderten Organismus? Längst hinkt das Gentechnikrecht den aktuellen Entwicklungen hinterher. Das deutsche Gesetz zum Beispiel stammt aus dem Jahr 1993, erklärt Andreas Fisahn, Professor für öffentliches Recht an der Universität Bielefeld:

"Es muss ein Produkt entstehen, das auf natürlichem Wege nicht hätte entstehen können. Und das ist natürlich für Juristen ausgesprochen schwierig zu beurteilen, ob das jeweils auf natürlichem Wege entstehen könnte, da braucht man jeweils die Zusammenarbeit von Juristen und Biologen. Aber das ist der Ansatz: Geht das natürlich auch oder geht das natürlich nicht. Die Gentechnik-Richtlinie der Europäischen Union geht ein bisschen weiter. Die sagt auch: Gentechnik ist etwas, das durch ein gentechnisches Verfahren hergestellt wurde und dann werden einige aufgezählt, aber eben nicht abschließend."

Die Liste ist nicht vollständig, denn die EU-Richtlinie stammt aus dem Jahr 2003. Die neuen Verfahren waren damals schlicht noch nicht erfunden. Die Kommission wollte diese rechtliche Lücke bereits Ende letzten Jahres füllen. Bis jetzt ist allerdings noch immer nicht klar, wann die neue Regelung vorliegt.

Nach der gültigen EU-Richtlinie müssten mit CRISPR/Cas behandelte Pflanzen als Genpflanzen gelten. Denn hier kämen eindeutig gentechnische Verfahren zum Einsatz, so Fisahn. Das deutsche Recht greife hier zu kurz, kritisiert der Jurist:

"Diese Unterscheidung, das, was da hergestellt wurde, hätte auch in der Natur entstehen können, ist eben eine sehr grobe Unterscheidung. Ich glaube, diese Unterscheidung reicht nicht mehr. Und ich will auch versuchen zu erklären, warum. Es gibt ja bestimmte Schutzgüter, die das Gentechnikgesetz auflistet, dazu gehören natürlich die menschliche Gesundheit und die Gesundheit von Lebewesen, tierische Gesundheit. Also sind die Pflanzen toxisch? Das ist bei Menschen vergleichsweise gut feststellbar, bei Wildtieren hat man da größere Probleme, da treten manchmal Effekte auf, die man nicht geahnt hat. Dann gibt es aber noch ein drittes Schutzgut, und da ist das eigentliche Problem bei der Angelegenheit, nämlich, wie das deutsche Gentechnikgesetz so schön sagt: die Umwelt in ihrem Wirkungsgefüge Was heißt das auf Deutsch? Das Ökosystem!"

Blick auf Erbsenschoten einer Pflanze (imago/Westend61)Pflanzen passen sich an ihre veränderte Umwelt an. (imago/Westend61)

Pflanzen bilden immer wieder neue Eigenschaften aus

In der Natur bilden Pflanzen über Jahrzehnte oder auch Jahrhunderte neue Eigenschaften aus, mit denen sie sich an veränderte Witterungsverhältnisse oder Bodenbeschaffenheiten anpassen. Anders als die Pflanzen aus dem Labor:

"Wenn man immer schneller neue Organismen und neue Pflanzenarten herstellt, muss das Ökosystem sich ja immer wieder diesen neuen Pflanzen anpassen."

Andreas Fisahn befürchtet, dass künstlich veränderte Pflanzen das Ökosystem unter Stress setzen. Eine umfangreiche Risikoprüfung hält er daher für unabdingbar.

"Die Risiken hängen sehr davon ab, was man damit macht", hält Ulrich Ehlers vom Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, kurz BVL, dagegen. Die dem Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft zugeordnete Behörde entscheidet, ob Genpflanzen in Deutschland freigesetzt, also auf Versuchsfeldern angebaut werden dürfen.

"Mit CRISPR/Cas, also mit Genom-Editing, kann man ganz verschiedene Dinge machen. Man kann Punktmutationen erzeugen, man kann aber auch wie bei klassischen gentechnischen Verfahren ganze neue Gensequenzen mit CRISPR/Cas ganz gezielt an einer bestimmten Stelle im Genom einbringen. Nach Ansicht des BVL ist eben das Risiko und auch die Frage: Ist das jetzt ein GVO oder ist das kein GVO?"

GVO: Damit meinen die Forscher einen gentechnisch veränderten Organismus.

"Die hängt nicht von der Technik ab, sondern die hängt vom Ergebnis ab. Das heißt, wenn es eine Punktmutation ist, ist es nach unserer Auffassung kein GVO, wenn man aber jetzt ganze Sequenzen neu einbringt oder austauscht, dann ist es nach unserer Ansicht ein GVO und wird auch als GVO reguliert."

"Es wird jetzt häufig gesagt, durch dieses Genom-Editing kann man Sachen präzise machen, wir machen ja nur kleine Veränderungen. Und kleine Veränderungen, da wird suggeriert: klein heißt kein Risiko, klein heißt sicher, präzise heißt sicher. Das sind aber alles Begriffe, die im Grunde genommen nicht zusammengehören",

…kritisiert die Molekulargenetikerin Ricarda Steinbrecher den technokratischen Ansatz der zuständigen deutschen Behörden. Sie arbeitet im britischen Oxford als Co-Direktorin bei Eco-Nexus. Die unabhängige Forschungseinrichtung untersucht, wie sich Entwicklungen aus Wissenschaft und Forschung auf Umwelt und Gesellschaft auswirken. Als Expertin beteiligt sich Steinbrecher außerdem an vielen internationalen Gremien zur Gentechnik.

Kleine Veränderungen können große Folgen haben

"Wenn wir uns zum Beispiel die Bluterkrankheit anschauen, woran ich gearbeitet hatte: Man braucht nur einen Buchstaben zu ändern in der DNA, eine kleine Punktmutation, und das ganze System bricht zusammen, die Blutgerinnung funktioniert nicht mehr. Das heißt, eine kleine Veränderung kann ziemlich große Folgen haben."

Die Molekulargenetikerin mahnt die Wissenschaftsgemeinde zu mehr Bescheidenheit. CRISPR/Cas sei in erster Linie geeignet, um mit der Grundlagenforschung weiter zu kommen. Also dafür, Elementarwissen für weitergehende Forschung zu schaffen:

"Was man zum Beispiel fantastisch herausfinden kann, ist, welche Gene wofür verantwortlich sind und man kann zum Beispiel diese neuen Gentechniken verwenden um ganz gezielt bestimmte Gene auszuschalten, sogenannte Knock outs."

Eine Maus in einem Forschungslabor in Prag (Imago)Genom-Editing wird häufig an Mäusen getestet. (Imago)

CRISPR/Cas und andere Methoden des Genom-Editing werden überwiegend an Tieren getestet, insbesondere an Mäusen. Wird ein Gen ausgeschaltet und die Maus hinkt anschließend, weiß man, dass dieses Gen mit dem Bewegungsapparat zu tun haben muss. So gelingt es nach und nach, die Buchstabenreihen der Mäuse-DNA zu entziffern, die einzelnen Gene also bestimmten Eigenschaften zuzuordnen. Bis eine der Mäuse die gewünschte Veränderung zeigt, müssen allerdings viele Mäuse sterben.

Viele Mäuse sterben bei den Versuchen

"Es ist nach wie vor eine sehr neue Methode, und es treten auch Zielungenauigkeiten auf dabei. Man muss ja auch diese Molekularscheren in die Zellen reinbringen und durch diese Methoden des Reinbringens werden auch schon wieder Sachen verändert und beeinflusst, die man gar nicht beabsichtigt hat. Denn so genau kennen wir ja nun die DNA und die Gen-Regulierung nicht."

CRISPR/Cas eine Art Freibrief zu erteilen, indem man die so behandelten Tiere und Pflanzen für nicht gentechnisch verändert erklärt, hält Steinbrecher schlicht für unverantwortlich und ethisch nicht vertretbar. Dass sich später nicht mehr nachweisen lässt, dass gentechnische Verfahren zum Einsatz gekommen sind, sei dabei unerheblich:

"Es sind wirklich Labortechniken, die in Reagenzgläsern, in Petrischalen ablaufen. Es sind also wirklich gentechnische Verfahren, die da verwendet werden, es sind also GVOs."

"Das ist ja eine ganz spannende Sache. Die Frage, wie ich eine Technologie reguliere, kontrolliere, darf ja nicht davon abhängen, ob sich das nachweisen lässt oder nicht."

Harald Ebner ist für die Bundestagsfraktion der Grünen Sprecher für Gentechnik und Bioökonomie-Politik.

"Wenn es sich um Gentechnik handelt, dann muss das auch draufstehen und dann muss auch entsprechend geregelt werden. Nehmen Sie doch einfach mal als Beispiel, wenn jemand täuschend echtes Falschgeld druckt, das von echtem nicht zu unterscheiden ist, dann würde man auch nicht sagen: Ja dann ist es ja auch egal, sieht ja aus wie das echte"

Der Bundestagsabgeordnete Harald Ebner findet, dass die Sicherheitsstandards jetzt erst recht erweitert werden müssen:

"Wir haben allerdings ein Problem. Das Monitoring funktioniert da nicht mehr wie in der bisherigen Form. Das heißt, wir müssen frühzeitig eine Regulierung haben, dass uns das nicht komplett aus dem Ruder läuft. Die Folge darf eben nicht sein, dass wir nicht regulieren, sondern ganz im Gegenteil: Dort, wo die neuen Verfahren angewendet werden, dass die nur angewendet werden dürfen, wenn eine Identifizierbarkeit sichergestellt werden kann."

Gesetzgeber muss sinnvolle Regulierung finden

Hier ist der Gesetzgeber gefordert, eine sinnvolle Regulierung zu finden. Wenn mit CRISPR/Cas behandelte Lebensmittel ohne Kennzeichnung im Supermarkt landen, beispielsweise als Weizen in einer Fertigpizza, wäre das in den Augen vieler Kritiker ein Dammbruch. In den USA ist das bereits geschehen: Seit Mitte Juli wird dort ein geneditierter Raps verkauft, beworben als "keine Gentechnik".

Vor einem Plakat "Genfood? Nein Danke" wird genfreies Gemüse gezeigt. (Uli Deck, dpa picture-alliance)Viele deutsche Verbraucher lehnen gentechnisch veränderte Lebensmittel ab. (Uli Deck, dpa picture-alliance)

Das deutsche Agrarministerium setzt in der Landwirtschaft auf Innovation und den Einsatz hochmoderner Technologie. Es gilt damit als sehr industriefreundlich. Franz-Josef Holzenkamp ist Vorsitzender der Arbeitsgruppe Ernährung und Landwirtschaft der Unions-Fraktion. Er lässt schriftlich wissen, dass es aus seiner Sicht keine besonderen ethischen Bedenken gegen die neuen gentechnischen Verfahren gibt:

"Nach dem christlichen Verständnis der Verantwortung des Menschen für die Schöpfung, hat dieser die Aufgabe sie zu hüten, aber auch zu nutzen. Aus der Theologie der Schöpfung ergibt sich also kein grundsätzliches Nein zu gentechnischen Forschungen und deren Nutzung. Vielmehr ist es Aufgabe christdemokratischer Politik, Chancen und Risiken der Gentechnik und ihre Rolle für das Gemeinwohl nach konkreten wirtschaftlichen, sozialen und ökologischen Gesichtspunkten abzuwägen und zu bewerten."

Im Julius Kühn-Institut in Quedlinburg wäscht eine Mitarbeiterin Leiterplatten mit einer speziellen Lösung aus. Daneben stehen Pflanzenproben im Fermenter.

Risiken bisher nicht benannt

Ob man mit CRISPR/Cas9 oder anderen modernen Verfahren veränderte Pflanzen als gentechnisch veränderten Organismus kategorisiert oder nicht, bleibt letztlich eine politische Entscheidung. Die Folgen können allerdings dramatisch sein. Den Beweis, dass von diesen Pflanzen ein geringeres Risiko ausgeht, als von bisher bekannten Genpflanzen, bleiben die Befürworter einer Deregulierung bislang schuldig.

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