Neue gentechnische Verfahren

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Modell einer CRISPR/Cas9 Editierung bei Streptococcus pyogenes, Bild: clipdealer

Gegenwärtig wird verstärkt über die kommerzielle Nutzung von neuen gentechnischen Verfahren bei der Züchtung von Pflanzen und Tieren diskutiert. Dabei handelt es sich um verschiedene Verfahren, wie beispielsweise die ZFN-, TALEN- oder CRISPR/Cas9-Technik, bei denen Gen-Scheren zum Einsatz kommen oder direkte Eingriffe in die Genregulierung vorgenommen werden.

Es bestehen widersprüchliche Rechtsauffassungen, ob diese Methoden in den Geltungsbereich der Gentechnik Gesetzgebung fallen oder nicht. Die Biotech-Industrie fordert, diese Verfahren von der Gentechnikregulierung auszunehmen. Zwei neue Gutachten in Deutschland kommen hingegen zum Schluss, dass diese Techniken unter den Geltungsbereich der EU-Gentechnik Gesetzgebung fallen.

Das Potential zur Veränderung des Erbgutes geht bei den neuen Techniken über das der bisherigen gentechnischen Verfahren hinaus. Die Grenzen der Machbarkeit und der Beeinflussung des Erbmaterials werden deutlich verschoben.

Die neuen gentechnischen Verfahren werden zunehmend auch zur genetischen Veränderung von Modelltieren für die Grundlagenforschung und von Nutztieren eingesetzt. Fachleute rechnen mit einem dramatischen Anstieg der Anzahl Gentech-Tiere.

 


170607DNAMit der Genschere CRISPR/Cas kann die DNA geschnitten und verändert werden. Bild: Clipdealer

Eine neue Studie zeigt, dass die vielgelobte Genschere CRISPR/Cas9 viel weniger präzise ist als bisher angenommen. Forscher der Uniklinik der Columbia-Universität in New York zeigten auf, dass die Genschere nicht nur an der gewünschten Stelle im Erbgut schneidet, sondern Hunderte von ungeplanten Mutationen im Genom auslösen kann. Die Wissenschaftsgemeinschaft müsse die potenziellen Gefahren solcher „Off-Target“-Effekte der Genschere berücksichtigen, sagt Stephen Tsang, einer der Forscher, da Fehlschnitte wohl viel häufiger sind als bislang angenommen. Das Forscherteam forschte in einem Tiermodell mit CRISPR/Cas9 an einer erblich bedingten Netzhauterkrankung, an der Patienten erblinden können. Bei diesen Versuchen mit Mäusen untersuchten sie das gesamte Genom der mit der Genschere behandelten Versuchstiere auf Veränderungen. Dabei stellten sie fest, dass zwar die von der Krankheit betroffenen Gene wie gewünscht verändert worden waren, dass aber durch die Behandlung mit CRISPR/Cas gleichzeitig über hundert unerwünschte Mutationen im gesamten Genom der Versuchstiere ausgelöst worden waren.

170203apfelWie gesund sind Äpfel, die sich nicht mehr braun verfärben? Bild: Fotolia

Im Februar könnten vorgeschnittene Schnitze des ersten Gentech-Apfels in die Regale amerikanischer Lebensmittelgeschäfte gelangen. Der “Arctic Apple” wurde gentechnisch so verändert, dass er sich nicht mehr braun verfärbt, wenn er aufgeschnitten wird. Nach jahrelangen Auseinandersetzungen um die Zulassung möchten die Anbieter mit einem beschränkten Verkaufsstart den Markt testen. Sowohl Befürworter wie Gegner der Gentechnik sind der Ansicht, dass der „Arctic Apple“ über Erfolg oder Misserfolg zukünftiger Gentechprodukte auf dem amerikanischen Markt entscheiden könnte. Kritiker werfen dem Landwirtschaftsministerium vor, es habe im Laufe des Zulassungsverfahren nicht alle Sicherheitsaspekte genügend überprüft. So fehlen Untersuchungen, welchen Einfluss die gentechnische Modifikation auf die natürliche Abwehrkraft der Apfelbäume haben könnte. Mit dem Ausbleiben der Verfärbung fehlt für die Konsumierenden zudem ein verlässliches Beurteilungskriterium, wie frisch eine Frucht ist.

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190807hornlosGUT Tierzuchtkonzerne sehen grosses Marktpotential bei hornlosen Kühen. Bild: Clipdealer

Die neuen Gentechnikverfahren nicht so präzise wie behauptet. Nach Untersuchungen von MitarbeiterInnen der U.S. Food and Drug Administration (FDA) werden beim Einsatz von neuen Gentechnikverfahren an Tieren fehlerhafte Veränderungen des Erbgutes oft übersehen. Die FDA hatte Genom-Analysen von Rindern ausgewertet, die gentechnisch so verändert sind, dass ihnen keine Hörner wachsen. Die Tiere wurden von der Firma Recombinetics entwickelt und zum Patent angemeldet.

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"Sind Sie auf den CRISPR-Hype-Zug gesprungen? Haben sie dem Versprechen "CRISPR wird die Welt und das Leben verändern" geglaubt? Dann ist es Zeit diesen Hype aufzulösen!" Was gentechnikkritisch tönt, ist in der Wahrheit die Werbung eines Biotechnologieunternehmens für eine neue, verbesserte Version der Genschere CRISPR/Cas9 aus dem Jahr 2018. Die zahlreichen Versuche, dieses Werkzeug zu verbessern, beweisen wir fehlerhaft es tatsächlich ist. Prime Editing is auch eines dieser Optimierungsvorhaben. Bild: Shutterstock.

Eine neue Variante der Genom Editierung, das sogenannte Prime Editing, wird seit ihrer Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Nature Ende Oktober 2019 von den Medien hochgejubelt. Auch wenn sich Prime Editing erst in der Anfangsphase der Entwicklung befindet, wird sie von der Presse schon als Erfolgsmethode angepriesen, die die Gentechnologie und die Medizin revolutionieren und Gentherapien für über 80% der bisher unheilbaren Erbkrankheiten wie die Sichelzellanämie ermöglichen soll. Auch für die Sortenentwicklung könnte sie infrage kommen. Besonders gelobt wird ihre erhöhte Präzision. Was dabei ins Auge sticht: die bis anhin als hochgenau propagierte Genschere CRISPR/Cas9 wird plötzlich in ein schlechtes Licht gerückt. Statt als exaktes chirurgisches Werkzeug wird sie nun eher als grobe Küchenschere mit grossem Sicherheitsrisiko dargestellt. Ein Bild, dass die Gentechnik-Befürworter paradoxerweise bisher zu bekämpfen versuchten. Bei Gentechnikkritikern löst diese Darstellung ein gewisses Déjà-vu aus: auch bei der Entdeckung von CRISPR/Cas9 wurde die bislang als Alleskönner bezeichnete klassische Gentechnik rasch als grob und unzuverlässig abgestempelt.