Die Gesellschaft ist gegenüber den neuen Methoden der Pflanzenzüchtung offener, als man vermuten würde. Schlagwort ist CRISPR/Cas.
«CRISPR/Cas wird sich durchsetzen wie das Internet. Die Technologie ist unaufhaltbar», hört man aus Pflanzenzüchterkreisen. Doch worum geht es?
Mit CRISPR/Cas kann ein Genom zielgerichtet modifiziert werden. Das heisst, man kann einzelne Gene kontrolliert einfügen, umschreiben oder ausschalten. In eine Kartoffel, welche der Konsument verlangt, kann ein Gen aus einer anderen, möglicherweise wilden Kartoffel eingefügt werden. So ist diese Kartoffel immer noch so fein schmeckend und gut wie vorher, aber nicht mehr so anfällig für die Kraut- und Knollenfäule. Das wäre zum Beispiel auf die alte Kartoffelsorte Bintje anwendbar, welche viel Pflanzenschutz braucht, um nicht aufgrund von Kraut- und Knollenfäule einzugehen.
Das CRISPR/Cas-System wurde in Bakterien entdeckt. Diese nutzen es zur Abwehr von Viren, sogenannten Bakteriophagen. Die Phagen-DNA wird so zerschnitten, dass das Virus sie nicht ins bakterielle Genom einbauen kann und dadurch abgewehrt wird.
Die Gentechnologie aus den 1990er-Jahren stiess bisher auf eine gewisse Ablehnung, obwohl keine zusätzlichen Risiken gegenüber konventionell gezüchteten Pflanzen nachgewiesen werden konnten. Es wurden Gene aus Bakterien in Mais oder Baumwolle eingebracht – das Verfahren wird Transgenetik genannt –, artenübergreifend, um Insekten abzuwehren. Soja oder Mais wurden Herbizid-tolerant gemacht. Das brachte und bringt den Landwirten agronomisch so viele Vorteile, dass diese Produkte global auch rege angebaut werden.
Wenn die Artengrenze nicht überschritten wird, handelt es sich um sogenannte Cis-Genetik. Mit Cis-Genetik kann man, verglichen mit konventioneller Pflanzenzüchtung, schneller und einfacher Gene aus artverwandten Wildformen in unsere Kulturpflanzen einbauen. Dieser gezielte Gentransfer innerhalb einer Art kann auch durch CRISPR/Cas erfolgen, kontrolliert und an einem vorbestimmten Integrationsort.
Jedoch sind auch die neuen Gentechnikmethoden nicht nur hoch präzise. Es kann passieren, dass an mehr Orten geschnitten wird als erwünscht. Dies kann zu Off-target-Effekten führen. Also Effekten an Orten im Genom, die nicht vorgesehen oder erwünscht waren. Hierzu muss jede Pflanzensorte durch das mehrjährige Prüfungsverfahren. Es kommt nichts zu den Landwirten und Konsumenten, was nicht vorteilhaft ist.
«Trotz allem Zeitgewinn in der Schaffung von Variabilität im Genom und der zielgerichteteren Züchtung muss sich jede Pflanze im Feld unter echten Bedingungen beweisen. Das kann nicht umgangen werden und dauert mehrere Jahre», sagt Bruno Studer, Professor für molekulare Pflanzenzüchtung an der ETH Zürich.
«Gentechnik-Mantra» taugt nicht mehr
Es wird immer wieder ins Feld geführt, dass die Konsumierenden in der Schweiz keine Gentechnologie wollen. «So felsenfest, klar und unverrückbar, wie oft dargestellt, ist die Haltung gegenüber neuen Technologien aber keineswegs», sagt Angela Bearth, Sozialwissenschaftlerin am Departement für Gesundheitswissenschaften und Technologie der ETH Zürich. «Viele Studien sind einseitig.» Als Beweis für die mangelnde Konsumentenakzeptanz würden häufig ältere Studien zitiert oder Studien, die sich auf ungeeignete Methoden und Daten stützen.
Viele Studien fokussieren laut Bearth zudem nur auf die Risikowahrnehmung – zum Beispiel «Wie gefährlich finden Sie Gentechnologie?» – und lassen Abwägungen von möglichen Risiken und Nutzen sowie persönlichen oder gesellschaftlichen Nutzen aussen vor. Innovative Technologien würden jedoch nicht eingesetzt, weil Wissenschaftler es können, sondern um einen bestimmten Zweck zu erfüllen. «Aus der Forschung wissen wir, dass Leute bereit sind, ein Mass an Unsicherheit oder ein Risiko zu akzeptieren, wenn sie einen relevanten Nutzen sehen. Wenn beispielsweise die Gentechnologie dazu beiträgt, den Einsatz von Pestiziden in der Landwirtschaft zu reduzieren, oder Pflanzen schädlingstoleranter macht, stösst die Technologie durchaus auf Akzeptanz», so Bearth.
Gekommen, um zu bleiben
Es gibt Bewegung rund um die neuen Methoden der Pflanzenzüchtung. So hat sich der Verein «Sorten für morgen» gebildet, welcher eine differenzierte und offene Auseinandersetzung mit den neuen Methoden der Pflanzenzüchtung fordert. Mitglieder sind neben landwirtschaftlichen Organisationen wie den Schweizer Saatgutproduzenten oder dem Obstverband auch Coop, Migros, Denner oder das Schweizerische Konsumentenforum. Der Ständerat wollte die neuen Züchtungsmethoden aus dem Gentechnikmoratorium ausnehmen. So viel Mut hatte der Nationalrat Anfang März noch nicht. Jedoch wird die Tür geöffnet, um künftig die nötigen Schritte machen zu können.
Interview
«Es ist nie zu spät, Entwicklungen in die richtige Richtung voranzutreiben»
Bruno Studer, glauben Sie, dass die neuen Methoden der Gentechnologie helfen können, den Chemieeinsatz in der landwirtschaftlichen Produktion zu senken oder die Resistenz gegen Trockenheit zu verbessern?
Es gibt eine Vielzahl von Studien, die belegen, dass bereits die klassische Gentechnologie zur Reduktion des Pflanzenschutzmitteleinsatzes, zur Steigerung der Ressourceneffizienz in der Landwirtschaft und zu erhöhter Resistenz und Toleranz führen kann. Mit den neuen Werkzeugen wie CRISPR/Cas lässt sich Ähnliches bewerkstelligen, jedoch kontrollierter. Die Genom-Editierung ergänzt als wertvolle Methode die Pflanzenzüchtung und wird mithelfen, die landwirtschaftliche Produktion durch leistungsfähige Sorten nachhaltiger zu machen.
Wo sehen Sie Risiken?
Weltweite Metastudien sowie das Nationale Forschungsprogramm NFP59 kommen bezüglich klassischer Gentechnik zum Schluss, dass die Risiken für die Umwelt und die menschliche Gesundheit vergleichbar sind mit jenen der konventionellen Pflanzenzüchtung. Die Risiken der Genom-Editierung sind kleiner als jene der klassischen Gentechnik. Zusätzliche Veränderungen (Off-target-Effekte) sind zwar möglich, können jedoch wie bei der klassischen Züchtung auch durch Selektion eliminiert werden.
Die CRISPR/Cas-Methode wurde 2020 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet, die ganze Welt investiert in die neuen Methoden. Viele Staaten haben angepasste Gesetzgebungen für die neuen Methoden der Gentechnologie und deren Anwendung gemacht, so zum Beispiel Australien oder China. Europa und damit auch die Schweiz stehen auf dem Bremspedal. Kann die Entwicklung noch beeinflusst werden? Verliert Europa den Anschluss in der Pflanzenzucht?
Es ist nie zu spät, Entwicklungen in die richtige Richtung voranzutreiben. Zumindest in der Schweiz hätte man hervorragende institutionelle Voraussetzungen und Möglichkeiten, hier rasch Gegensteuer zu geben. Glücklicherweise gehen die kürzlich getroffenen Entscheide aus dem Parlament in diese Richtung. Dabei sollte man allerdings berücksichtigen, dass nicht nur die Genom-Editierung, sondern die Pflanzenzüchtung als Ganzes gestärkt werden muss, um unsere Kulturpflanzen fit für die Herausforderungen der Zukunft zu machen.
Wie erklären Sie sich, dass sich die Gentechnologie in der Medizin schon lange durchgesetzt hat, zum Beispiel gentechnisch veränderte Bakterien zur Produktion von Insulin, bei der Pflanzenzucht aber ein grosser Widerstand herrscht?
Ich bin kein Sozialwissenschaftler und kann das nicht qualifiziert beantworten. Aber: In der Medizin führt die unmittelbare Betroffenheit zu einem klar erkennbaren Nutzen für den Patienten. In der Nahrungsmittelproduktion ist der unmittelbare Nutzen nicht direkt offensichtlich; durch den Wohlstand in der Schweiz haben wir heute ja alle genügend und vielseitig zu essen.
Manche Nahrungs- oder Futtermittel aus Pflanzen, welche mit Unterstützung der neuen Gentechnologiemethoden gezüchtet wurden, können analytisch nicht von Nahrungs- oder Futtermitteln, welche von konventionell gezüchteten Pflanzen stammen, unterschieden werden. Eine Kontrolle ist teilweise nicht möglich. Macht da ein Verbot noch Sinn?
CRISPR/Cas ist ein Werkzeug, mit welchem man einerseits Mutationen induzieren kann, wie sie in der Natur tagtäglich vorkommen und somit auch nicht von solchen zu unterscheiden sind. Andererseits kann man mit diesem Werkzeug gentechnologische Eingriffe vornehmen, welche man sehr wohl analytisch detektieren und nachverfolgen kann. Die Hauptfrage wird sein, wo wir als Gesellschaft die Grenze ziehen wollen. Eine Regulation ohne Nachweis ist tatsächlich schwierig.
Was wünschen Sie Europa und der Schweiz in den nächsten Jahren?
Ich wünsche, dass wir in der Schweiz und in Europa wegkommen von der Gentechnologie-Debatte, wie sie die letzten 25 Jahre geführt worden ist. Ich wünsche mir, dass wir in einem offenen Dialog erörtern können, was die dringlichen Herausforderungen in der Landwirtschaft sind und wie wir diese zu lösen gedenken – offen, wissenschaftlich fundiert und sozial verantwortungsvoll.
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