CRISPR/Cas9, auch als „Genschere“ bezeichnet, ist ein Werkzeug der Pflanzenzüchtung, das erst seit 2012 verwendet wird und die Produktion unserer Lebensmittel nachhaltig verändern könnte. Forscher feiern sie, Greenpeace und Gentechnikfrei-Verbände lehnen sie ab, die EU reguliert sie seit 2018 so streng wie klassische Gentechnik. Die Hoffnungen sind groß, aber auch die Befürchtungen. Wir haben mit jenen Menschen gesprochen, die sich mit der Genschere beschäftigen.

Veröffentlicht im April 2019

Ein kleines, zartes Gerstenpflänzchen hat gerade erst gekeimt. Es sieht aus wie jedes andere Gerstenpflänzchen, ist aber doch etwas Besonderes. Seine DNA wurde verändert, mit der neuen und umstrittenen Methode CRISPR/Cas9. Erst seit wenigen Jahren ist diese bekannt, aber bereits heiß diskutiert. Eva Stöger, Forscherin am Institut für Angewandte Genetik und Zellbiologie der BOKU Wien, zeigt uns bei unserem Besuch Pflanzen, die sie und ihr Team mithilfe der Genschere gezüchtet haben. Die meisten Pflanzen, die hier stehen, sind für die Medizin bestimmt. Sie werden einen Beitrag zur Herstellung von Medikamenten leisten. Die Genschere macht die Pflanzen besser dafür geeignet, ganz legal und unumstritten. Der Einsatz in diesem Bereich ist erlaubt, weil die Pflanzen nicht im Freien auf Feldern angebaut werden.

Ein Vorteil, der der Landwirtschaft und somit uns Konsumenten verwehrt bleiben könnte. Denn momentan ist der Anbau von genomeditierten Nutzpflanzen in der EU durch den rechtlichen Rahmen nicht möglich. Ein Urteil des Europäischen Gerichtshof hat 2018 entschieden, dass die Genschere rechtlich Gentechnik ist, auch wenn sie keine Gene anderer Arten einbringt. Das bedeutet, es wird wie bei der klassischen Gentechnik ein teures Zulassungsverfahren verlangt, der Anbau wird praktisch verhindert, der Import aber grundsätzlich nicht. 

Was ist die Genschere?

Züchter machen Pflanzen besser dafür geeignet, für uns Menschen Lebensmittel zu erzeugen. Sie sollen Krankheiten und Schädlingen widerstehen können, selbst bei extremen Bedingungen gut heranwachsen und nicht zuletzt für eine gute Ernte sorgen. Mit aufwändigen Verfahren verfolgen Züchter und Forscher diese Ziele. 2012 entdeckten zwei Forscherinnen, die Französin Emmanuelle Charpentier und die US-Amerikanerin Jennifer Doudna, ein neues Züchtungswerkzeug. Es bekam die Bezeichnung CRISPR/Cas9, im deutschen Sprachraum auch die „Genschere“. Sie soll einfacher denn je das Genom – die Erbmasse der Zelle – an bestimmten Stellen verändern können. Diese und ähnliche neue Methoden werden als „Genome Editing“ bezeichnet. Mithilfe von bakteriellen Enzymen können DNA-Sequenzen relativ einfach herausgeschnitten, also entfernt, versetzt oder ersetzt werden. Die neuen Methoden sind einfacher und präziser als die alte Gentechnik und funktionieren auch ohne das viel kritisierte Einbringen artfremder Gene.

Gefährlich oder genial?

Ein bisschen Euphorie ist Eva Stöger anzumerken, als sie uns in ihrem Büro in Wien-Heiligenstadt von der Genschere erzählt. „Es ist ein wunderbares wissenschaftliches Instrument. Zum ersten Mal kann man eine gezielte Änderung vornehmen.“ Man erreiche ein Ergebnis, das theoretisch auch mit herkömmlicher Züchtung möglich wäre. Die Genschere ist für viele Zwecke einfacher, schneller und präziser, so die BOKU-Forscherin. Sie sieht wie viele Pflanzenzüchter die Genschere als neues Tool in ihrem Werkzeugkasten, ein sehr praktisches.

Ähnliches berichtet uns Robert Hoffie, der am IPK Gatersleben in Deutschland mit CRISPR/Cas9 forscht. Er erwähnt, dass auch die klassische Züchtung bereits sehr fortgeschritten sei. Die Menschheit hat Nutzpflanzen wie die Getreideart Triticale geschaffen, die es von Natur aus gar nicht gäbe. Sämtliche Nutzpflanzen und auch -tiere wären ohne Züchtung nicht ansatzweise so gut für unsere Ernährung einsetzbar. Seit Jahrzehnten kommen in hochkomplexen Verfahren Chemikalien und radioaktive Strahlung zum Einsatz, um Pflanzen zu züchten, für die konventionelle wie für die Bio-Landwirtschaft. Wo genau die Genveränderung dabei passiert, ist Zufall. Die Genschere wäre da viel genauer, sagt Hoffie.

 

„Die neuen Methoden haben den Vorteil, dass man eine Mutation (= Veränderung, Anm.) an vorhergesagten Positionen im Gen auslösen kann.“

Robert Hoffie, Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung Gatersleben, Deutschland

 

Die Umweltschutzorganisation Greenpeace machte bereits gegen die klassische Gentechnik Stimmung und spricht sich nun auch gegen die Anwendung der neuen Methoden in der Landwirtschaft aus. Wir treffen uns mit Greenpeace-Landwirtschaftssprecher Sebastian Theissing-Matei in Schladming. Ob Greenpeace auch die klassische Züchtung ablehnt, wenn sie ohnehin dasselbe Ergebnis erzielt, fragen wir ihn. „Das Ergebnis (nach Genveränderung mit der Genschere, Anm.) ist nicht natürlich passiert. Das macht die Technologie per Definition zur Gentechnik. Es ist ein gezielter Eingriff“, sagt er. Der entscheidende Unterschied ist für Theissing-Matei, dass die modernen Methoden der herkömmlichen, gentechnikfreien Züchtung seit vielen Jahren als sicher gelten, das könne man bei CRISPR/Cas9 derzeit nicht behaupten. Er betont, dass die EU-Gentechnik-Verordnung nur Methoden zulasse, die seit langem als sicher gelten. Darauf habe sich der EuGH bei seiner Entscheidung zu CRISPR/Cas9 und Co bezogen.

 

„Wir halten das Vorsorgeprinzip sehr hoch. Wir sind der Meinung, das ist eine große Errungenschaft, auf die wir in der EU stolz sein können.“

Sebastian Theissing-Matei, Greenpeace Österreich

 

Nicht die Technologie an sich sei aus Greenpeace-Sicht böse, vielmehr halte man das Vorsorgeprinzip hoch und stehe für Transparenz und Kennzeichnung, so Theissing-Matei. Das Vorsorgeprinzip besagt, dass Neuerungen wie die Genschere nur dann für die Landwirtschaft zugelassen werden, wenn sie seit vielen Jahren als sicher gelten. BOKU-Forscherin Eva Stöger meint dazu: „Man kann nicht bei jeder neuen Technologie immer eine Warteperiode von 20 Jahren einfordern. (…) Mit der gleichen Argumentation könnte man dann schön langsam sagen, wir müssen bei der alten Gentechnik zum Umdenken anfangen, die kennen wir jetzt schon seit 30 Jahren.“ 

Forscher dafür, Gentechnikfrei-Produzenten dagegen

Obwohl weltweit noch ganz wenige mit der Genschere veränderte Pflanzen am Markt sind, wird bereits emotional darüber diskutiert. Die Stellungen sind klar bezogen. Positionspapiere mit unzähligen namhaften Unterzeichnern sprechen sich für oder gegen die Anwendung der Genschere für die Landwirtschaft aus. 93 europäische Forschungseinrichtungen fordern in einem gemeinsamen Brief, dass die neuen Züchtungstechniken von der strengen Regulierung der klassischen Gentechnik ausgenommen und somit liberaler betrachtet werden. Unterzeichnet haben zahlreiche renommierte europäische Universitäten, in Österreich das Gregor-Mendel-Institut, die BOKU, das Austrian Institute of Technology und das Institute of Science and Technology Austria. Ein weiterer Brief kommt von 130 Biowissenschaftlern, adressiert an die deutschen Ministerinnen für Forschung und Landwirtschaft. Sie meinen, die Rechtsgrundlage für das entsprechende EuGH-Urteil sei das aus ihrer Sicht veraltete europäische Gentechnikrecht aus den 1990er-Jahren, das Urteil somit nicht akzeptabel.

Für ziemlich genau das Gegenteil setzen sich die österreichische ARGE Gentechnik-frei und der deutsche Verband Lebensmittel ohne Gentechnik VLOG ein. Sie loben in einem gemeinsamen Brief an die EU-Kommission das EuGH-Urteil und fordern unter anderem ein „Nachweisverfahren für mit der Neuen Gentechnik hergestellten Produkte“ und „effektive Kontrollen“ für Importe. Diesen Brief unterzeichnen zahlreiche Unternehmen im Lebensmittelbereich, darunter 28 österreichische, die auf ihren Produkten grün-weiße Gentechnikfrei-Kontrollzeichen führen. In einigen heimischen Lebensmittel-Branchen ist die Gentechnikfreiheit ein gutes Verkaufsargument, auch für Exporte. Bisher ging es vor allem um gentechnisch verändertes Soja aus Übersee, das großflächig mit dem Totalherbizid Glyphosat behandelt wird. Durch das Schreiben stellen die Gentechnikfrei-Verbände klar, dass sie auch neue Methoden wie die Genschere CRISPR/Cas9 als Gentechnik betrachten und somit bei derzeitigem Wissensstand ablehnen.

„Das kleine Österreich wird nicht entscheiden, ob CRISPR/Cas9 kommt oder nicht“

Im Frühjahr 2018 lud das Zuchtunternehmen Saatbau Linz zu einer Veranstaltung zum Thema Genschere. Der Genetiker Markus Hengstschläger sagte sinngemäß, es hänge nicht von Österreich ab, ob sich die Genschere weltweit durchsetze. Die heimischen Züchter informieren sich jedenfalls über die neuen Methoden. Johann Birschitzky von Saatzucht Donau und Saatgut Austria kann sich im Gespräch mit Land schafft Leben durchaus vorstellen, dass österreichische Züchter mit der Genschere züchten könnten.

 

„So wie die Methode geschildert wird, wäre sie auch für österreichische Zuchtunternehmen machbar, in Zusammenarbeit mit einer Universität auf jeden Fall.“
Johann Birschitzky, Geschäftsführer von Saatzucht Donau und Obmann-Stv. von Saatgut Austria

 

Unter den aktuellen politischen Rahmenbedingungen scheint das aber in weiter Ferne. Weil die Genschere von der EU als Gentechnik betrachtet wird, bräuchte es ein teures Zulassungsverfahren für jede damit entwickelte Sorte. Die heimischen Züchter sind viel zu klein, um Ausgaben in Millionenhöhe für die Zulassung je wieder herein zu spielen. „Das können sich wirklich nur die fünf bis sieben weltweit größten in Europa agierenden Unternehmen leisten“, so Birschitzky. Die Gefahr, dass der dadurch entstehende Wettbewerbsnachteil kleinere Züchter überrollt, sieht er nur bedingt. Die Spielregeln für Züchter innerhalb der EU seien ja dieselben. Heimische Zuchtunternehmen haben den Vorteil, dass sie speziell für den Standort Österreich mit seinen klimatischen Besonderheiten züchten können, auch ohne CRISPR/Cas9. Johann Birschitzky wünscht sich keine pauschale Freigabe der Genschere, sondern eine Fall-zu-Fall-Beurteilung der verschiedenen Methoden des Genome Editing. 

Nur was für Monsanto und Co?

Wie Birschitzky befürchten die von uns interviewten Forscher, die Genschere könnte wie die alte Gentechnik durch die rechtlichen Rahmenbedingungen in der EU den großen Zuchtkonzernen vorbehalten sein. „Durch die hohen Kosten der Regulierung wären die Klein- und Mittelbetriebe hier nicht konkurrenzfähig“, so BOKU-Forscherin Eva Stöger. Robert Hoffie vom IPK Gatersleben merkt an, dass es durch eine Vielfalt der Nutzer auch zu vielfältigen Anwendungen der Genschere kommen würde. Die großen Zuchtkonzerne sind auf wenige, global vermarktbare Pflanzenarten spezialisiert und haben sich bei der klassischen Gentechnik auch vor allem auf zwei Anwendungen beschränkt, Insektenresistenz und Herbizidtoleranz. Allen voran das bekannte Beispiel „Roundup Ready“, ein Paket aus Monsanto-Soja, -Mais oder -Raps und Monsanto-Glyphosat, hat in den 1990er-Jahren zur Gentechnik-Ablehnung in Europa beigetragen. „Die neuen Techniken haben das Potenzial, deutlich mehr und sinnvollere Sachen als nur Herbizidtoleranzen zu erzeugen. Aber dann muss es auch allen Pflanzenzüchtern prinzipiell möglich sein, die Techniken zu nutzen“, sagt Robert Hoffie.

Er selbst forscht an Gerste. Sein Projekt wurde nach einem Evaluierungsverfahren im Frühjahr 2019 für eine zweite Förderphase vorgeschlagen. Insgesamt befürchtet Hoffie aber, dass langfristig mit einer Reduzierung entsprechender Forschung zu rechnen wäre, wenn die Genschere in der EU als Folge des EuGH-Urteils keine Anwendungsperspektive hat. Ein Trend, der laut Eva Stöger schon jetzt an der Anzahl der Publikationen erkennbar ist. Publikationen über die Genschere in der EU nehmen ab, in den USA und in Asien zu. Sebastian Theissing-Matei von Greenpeace, der sich klar gegen eine Freigabe der Genschere ausspricht, meint: „Wenn es um die Forschung in der Landwirtschaft geht, sollten die Gelder woanders hingehen“, etwa für mehr Forschung im Bio-Bereich. In anderen Bereichen wie der Medizin gebe es aber schon „sinnvolle Dinge, die man damit tun kann“. Theissing-Matei ergänzt: „Die Methode an sich verteufeln wir ja nicht.“

Genschere möglicherweise gar nicht aufzuhalten

So umstritten wie die Genschere selbst ist die Frage, ob man sie an Lebens- oder Futtermitteln überhaupt nachweisen kann. Davon hängt ab, ob eines Tages unbemerkt genomeditierte Lebensmittel Europa erreichen. Dazu haben wir bei der ARGE Gentechnik-frei um ein Interview angefragt und wurden an die deutsche Partnerorganisation VLOG verwiesen, genauer gesagt an Heike Moldenhauer, die sich in Brüssel für Gentechnikfreiheit in der EU einsetzt. Sie sagt, die Hersteller der genomeditierten Pflanzen müssten ein Nachweisverfahren mitliefern, wie schon bei der alten Gentechnik. Die EU sei für die Nachweisbarkeit der Genschere verantwortlich. Moldenhauer blickt auf die Zeit um 1996 zurück. Damals war die heute „alte Gentechnik“ noch ganz neu. Die „klassischen Gentechnik-Länder“ hätten sich schon damals gesträubt, ein Nachweisverfahren zu liefern, so Heike Moldenhauer.

 

„Es ist vielleicht ein bisschen eine Frage der Zeit, aber es wird diese Nachweismethoden geben.“

Heike Moldenhauer, Verband Lebensmittel ohne Gentechnik, Deutschland

 

Dass die Genschere überhaupt eines Tages nachweisbar sein wird, bezweifeln Forscher stark. Biotechnologin Eva Stöger sagt: „Bei der klassischen Gentechnik gibt’s diese (zusätzlich in das Genom eingebrachte, Anm.) Elemente, die man überprüfen kann“, was aber bei der Genschere nicht der Fall sei. Die mit der Genschere gezüchteten Pflanzen sehen laut Stöger genauso aus wie Pflanzen, die ohne die neue Methode gezüchtet wurden. Christine Lang vom deutschen Bioökonomierat bestätigt dies auf Land schafft Leben-Anfrage. Sie ergänzt: „Völlig unmöglich wird der physische Nachweis in verarbeiteten Lebens- oder Futtermitteln.“ Hier könnten „nur aufwändige Zertifizierungen entlang der Handelskette nach Vorbild der Bio-Produkte die Verwendung einer bestimmten Technik für die Herstellung sämtlicher Zutaten eines Produktes ausschließen“, so Lang

Wird die Genschere die Zukunft verändern?

Mit Stand 2019 ist kein Nachweisverfahren bekannt, das Pflanzen erkennen würde, die mit der Genschere gezüchtet wurden. Währenddessen kommen weltweit die ersten solchen Pflanzen auf den Markt. Das Unternehmen Calyxt mit Sitz in Minneapolis in den USA erzeugt etwa eine Sojapflanze, die durch Genome Editing ein gesundheitlich besseres Sojaöl hervorbringen soll. Sie wird bereits angebaut und vermarktet.

In Europa verläuft die Entwicklung in die andere Richtung. Forscher Robert Hoffie erzählt von einem Artikel der regionalen Schweriner Volkszeitung. Sie berichtet, dass ein deutscher Rapszüchter wegen den rechtlichen Rahmenbedingungen die Entwicklung einer Sorte mit Genschere eingestellt hat. „Das ist meines Wissens die erste Meldung dieser Art“, sagt Hoffie. „Wir haben die modernen Technologien aus der Winterrapsforschung verbannt“, zitiert die Zeitung den Geschäftsführer des Zuchtunternehmens, Dietmar Brauer. Im Artikel heißt es weiter: „Zuvor habe das 1897 gegründete Familienunternehmen 120 Jahre lang immer die neuesten Forschungsmethoden angewandt.“ Bis zu jenem Zeitpunkt, als sie sich von der Genschere verabschiedeten.

Genschere an Tieren und Menschen

Nicht nur Pflanzen können mit der Genschere verändert werden. Stechmücken, die Malaria nicht übertragen können, Kühe, denen keine in der Landwirtschaft unerwünschte Hörner wachsen – das klingt sinnvoller als die Züchtung von Einhörnern und anderen Fabelwesen. Solche Anwendungen sollen in Zukunft nicht ausgeschlossen sein. Auch Menschen mit der Genschere vor Krankheiten zu schützen scheint realistisch, wobei hier ethische Bedenken am lautesten artikuliert werden. Der Genetiker Markus Hengstschläger sieht vor allem bei seltenen Erbkrankheiten Potenzial, auch wenn der wirkungsvolle Einsatz der Genschere sehr komplex sein dürfte. Ob ein chinesischer Forscher tatsächlich, wie er behauptet, Ende 2018 die ersten CRISPR-Babys geschaffen und sie damit vor HIV geschützt hat, ist umstritten. Wenn, dann will ihn China dafür bestrafen. Mit der Genschere in die Keimbahn von Menschen einzugreifen und Genveränderungen somit vererbbar zu machen, ist dort genauso verboten wie in Europa und auf anderen Erdteilen. Das „Designerbaby“ dürfte ohnehin nicht so schnell Realität werden. Während die Veränderung von Details wie Haar- und Augenfarbe noch relativ realistisch sein dürfte, ist die Beeinflussung von komplexen Merkmalen wie dem Charakter wegen seiner Komplexität und der begrenzten Wirkung von Genen darauf beschränkt, wie DerStandard in seinem Magazin Forschung berichtet.

Eva Stöger wird an der BOKU vor allem für die pharmazeutische Forschung weiterhin mit der Genschere Pflanzen entwickeln. Für die Nutzpflanzenzüchtung weltweit geht sie davon aus, „dass sich diese Methode durchsetzt“. Wenn die Genschere auf anderen Kontinenten sinnvoll und erfolgreich eingesetzt werde, könnte auch Europa noch davon überzeugt werden.

 

„Ich gehe sogar davon aus, dass einige Produkte in den USA solche Vorteile für die Konsumenten bringen werden, dass manche Konsumenten in Europa das vielleicht auch aktiv haben möchten.“

Eva Stöger, Institut für Angewandte Genetik und Zellbiologie, Universität für Bodenkultur

 

Manche Versprechungen der Genschere klingen tatsächlich so vielversprechend, dass man ihr Großes zutrauen könnte. Sie soll in Kombination mit herkömmlicher Züchtung Pflanzen so verändern können, dass sie dem Klimawandel trotzen, weniger chemisch-synthetische Pflanzenschutzmittel benötigen, bestimmte Allergene nicht mehr beinhalten, insgesamt für den menschlichen Verzehr gesünder sind, die Umwelt schonen und viel mehr Menschen versorgen können.

Sebastian Theissing-Matei von Greenpeace ist da skeptisch: „Es geht um unser Konsumverhalten und die Art und Weise, wie wir Landwirtschaft machen. Wir sind nicht der Meinung, dass wir gegen Klimawandel und die sinkende Artenvielfalt diese ‚tollen‘ Innovationen brauchen.“ Vielmehr sei ein politisches Umdenken und ein anderes Konsumverhalten notwendig. „Wir sind deswegen immer sehr skeptisch, wenn dieses Argument ins Treffen gebracht wird: ‚Wenn wir doch nur ein bisschen mehr an der Gentechnik forschen, kommt sie, diese heile Welt.‘“, sagt Theissing-Matei abschließend.

Auch Eva Stöger würde lieber eine andere Diskussion führen als über die Genschere: „Ich glaube, wir hätten eigentlich wichtigere Themen, über die man sich unterhalten sollte. Wir sollten uns lieber gemeinsam Gedanken machen, wie wir mit den Mitteln, die uns zur Verfügung stehen, eine wirklich nachhaltige Landwirtschaft auf die Beine bekommen. Das wäre ein Thema, denn wichtig ist am Ende, was man mit einer Technologie macht.“

Autor: Martin Pötz

 

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