Wirbeltiere
Die Entdeckung der Genschere CRISPR/Cas hat die gentechnische Manipulation von Tieren deutlich vereinfacht und beschleunigt und einen regelrechten Boom verursacht: Noch nie wurden so viele verschiedene Tierarten für die Zwecke der Forschung und Züchtung gentechnisch verändert. Was diesen Boom weiter begünstigt, ist das sich ändernde regulatorische Umfeld. Mehrere Länder – darunter Japan, Kanada, Brasilien, Argentinien und Australien – haben entschieden, Nutztiere aus neuer Gentechnik, die ohne artfremde Gene sind, weniger streng als herkömmliche Gentech-Nutztiere zu regulieren. Die Anwendungsgebiete reichen von der biomedizinischen Forschung über Landwirtschaft bis zu Naturschutzzwecken, aber auch bei Heimtieren soll die neue Gentechnik zum Einsatz kommen. Mehr dazu in der SAG-Tierstudie.
Anwendungsbereiche
Worum geht es?
Die neue Gentechnik erlaubt es, bei Versuchstieren gezielter und schneller als bisher zusätzliche DNA einzubauen oder Gene stillzulegen. Damit sollen unter anderem menschliche Krankheiten an Tieren simuliert („Tierversuchsmodelle“) oder Funktionen von Genen untersucht werden. Inzwischen bieten Firmen an, "kundenspezifisch" gentechnisch veränderte Mäuse und Ratten besonders kostengünstig und innerhalb weniger Monate zu liefern.
Was ist problematisch?
Aus Sicht des Tierschutzes stellt sich die Frage, ob die gentechnische Veränderung von Versuchstieren, um sie einem menschlichen Krankheitsbild anzugleichen und sie dafür künstlich schwer krank zu machen, nicht per se bereits eine übermässige Instrumentalisierung und einen tiefgreifenden Eingriff in ihr Erscheinungsbild und in ihre Fähigkeiten darstellt.
Eingriffe mit der Genschere sollen auch dazu genutzt werden, die Auswirkungen des vom Menschen verursachten Biodiversitätsverlustes zu verlangsamen und möglichst vielen gefährdeten Arten eine Art Verschnaufpause vor dem drohenden Aussterben zu verschaffen – z. B., indem man sie gegen bestimmte Krankheiten resistent macht.
Das Thema beschäftigt die internationalen Naturschutzgremien und Forschungsgruppen daher aktuell sehr. Eine zentrale Frage ist dabei, ab welchem Gefährdungsstatus welche Methoden überhaupt eingesetzt werden dürfen und wer darüber entscheidet. Eine gesellschaftlich breit abgestützte Beurteilung ist folglich unerlässlich. Das grösste Medienecho weltweit haben waghalsige Wiederauferstehungsprojekte für ausgestorbene Arten erlangt, beispielsweise für das vor Tausenden von Jahren ausgestorbene Mammut.
Auch die aggressive gentechnische Kettenreaktion Gene Drives soll für Naturschutzzwecke eingesetzt werden, um künstlich veränderte Gene rasch in einer ganzen Population zu verbreiten. Somit sollen beispielsweise invasive Tierarten bekämpft werden, die sich in Gebieten verbreiten, in denen sie ursprünglich nicht heimisch waren.
Die neue Gentechnik hat bei den humanmedizinischen Anwendungen einen Boom verursacht. In den folgenden drei Bereichen wird intensiv geforscht:
Xenotransplantation
Die Übertragung von tierischen Organen, Geweben oder Zellen auf den Menschen (Xenotransplantation) erlebt mit CRISPR/Cas eine Renaissance. Die Genschere könnte mehrfach veränderte, virenfreie Schweine möglich machen, die gut verträgliche Organe liefern – und somit dem Forschungsfeld einen Schub verleihen. Mehrfache gentechnische Veränderungen sind notwendig, da Mensch und Schwein rund 80 Millionen Jahre Evolution trennen. Die vielen Unterschiede in ihrer Physiologie sowie Immunabwehr bilden hohe biologische Barrieren, die es mit der Gentechnik zu überwinden gilt.
Auch Zoonosen – Krankheiten, die vom Tier auf den Menschen übertragen werden können – sollen mit der neuen Gentechnik beseitigt werden. Zoonosen sind nicht nur für die Personen, die die Organe empfangen eine Bedrohung, sondern auch für die breite Bevölkerung, könnten sie doch im schlimmsten Fall eine Pandemie auslösen.
Das erste Schweineherz wurde 2022 an einem Menschen getestet. Die führenden Länder sind die USA und China.
In Europa nimmt die Schweiz bei der Forschung eine Spitzenposition ein (Universitäten). In der Schweiz ist Xenotransplantation grundsätzlich möglich. Ein Verbot und ein Moratorium, die um die Jahrtausendwende zur Diskussion standen, fanden in der Politik keine Mehrheit.
Humanethische und mehr noch tierethische Fragen bleiben im Hintergrund. Hier braucht es dringend eine neue Diskussion, wie ein Bericht der Eidgenössischen Ethikkommission für die Biotechnologie im Ausserhumanbereich (EKAH) zeigt.
Tier-Mensch-Chimären
Die Schaffung von Tier-Mensch-Mischwesen (sog. Chimären) als Organlieferanten ist eine besonders umstrittene Form der Xenotransplantation. Mit CRISPR/Cas erlebt die Herstellung von Tieren, die Menschenorgane bilden einen Aufschwung. Ob die neue Gentechnik zum Durchbruch verhelfen wird, ist jedoch fraglich. Klar ist aber, dass derzeit schon ethische Grenzen verschoben werden.
Rechtlich liegt die Forschung zur chimärischen Xenotransplantation in der Schweiz in einem Graubereich. Es dürfte deshalb zu klären sein, wo die Grenzen des Erlaubten verlaufen.
Da nicht steuerbar ist, wo sich die eingeführten menschlichen Zellen in den Tierembryonen ansiedeln, könnten sie sich im Tier auch in moralisch besonders bedenkliche Körperteile weiterentwickeln – so etwa zu Spermien und Eizellen oder zu Nervenzellen im Gehirn. Noch ist nie ein Tier-Mensch-Embryo ausgetragen worden. In Japan und den USA – den beiden führenden Ländern der chimärischen Xenoransplantation – könnte sich dies bald ändern. Japan lockerte 2019 seine diesbezüglichen Regeln.
Projekte zur chimärischen Xenotransplantation gibt es auch in der Schweiz. An der Universität Genf arbeiten Forschende daran, die Herstellung chimärischer Lebern bei Nagetieren zu modellieren.
Gene Pharming
Gene Pharming (auch Molecular Pharming genannt) ist ein Forschungsfeld, das Pharmazie und Nutztierhaltung verbindet, um aus Tieren lebende Bioreaktoren zu machen. Kühe, Hühner, Ziegen und Kaninchen werden gentechnisch derart verändert, dass sie in Milch, im Blut oder in Eiern Medikamente produzieren. Das Forschungsfeld versprach einst riesige Gewinne. Es bestand der Glaube, dass sich so Medikamente günstiger herstellen lassen als in Fermentern mit gentechnisch veränderten Bakterien, Hefen oder Säugerzellen. Durchgesetzt hat sich die Technologie bislang nicht - im Gegensatz zu Fermentern. Ob die neue Gentechnik daran etwas ändert, ist fraglich. Zwar wird – vor allem in China – geforscht, doch von einem Boom kann keine Rede sein. Die Vorteile von CRISPR reichen nicht aus, um Pharmafirmen zum Umstieg auf GV-Tiere zu bewegen.
Gene Pharming wäre in der Schweiz grundsätzlich erlaubt, wenn es der Therapie von Menschen dient. Unklar ist hingegen, ob Gene Pharming-Produkte in der Schweiz als Nahrungsergänzungsmittel oder in funktionellen Lebensmitteln in Verkehr gebracht werden dürften.
Gentechnisch veränderte Varianten gibt es bei Heimtieren bisher nur bei Zierfischen. In den USA sind transgene, leuchtende Elritzen, Zebrabärblinge, Sumatrabarben und Trauermantelsalmler unter der Marke GloFish erhältlich. In Brasiliens Gewässern breiten sich die ausgebüxten Gentech-Leuchtfische bereits aus. Auch in einigen Ländern Asiens sollen Leuchtzierfische auf dem Markt sein. Dank den neuen Gentechnikverfahren könnten nun weitere Tiere folgen. Neben neuen Zierfischarten sind Katzen, Hunde und Hausschweine im Visier von Heimtierzuchtbetrieben.
Der Fokus der Vorhaben mit der neuen Gentechnik bei Heimtieren ist vergleichbar mit denjenigen in der Nutztierhaltung. Es wird an Eigenschaften wie Grösse, Krankheitsresistenz, Verhalten oder Erscheinungsbild geforscht. Letzterem kommt bei Heimtieren oft ein besonders hoher Stellenwert zu, was die Besorgnis weckt, dass ein Markt für Designertiere auf Bestellung entstehen könnte. Die negativen Folgen der Zucht auf äusserliche Rassenmerkmale, die bereits heute oft Tierleid verursachen, könnte dadurch zusätzlich verstärkt werden. Da der Beziehung Mensch–Tier bei Heimtierhaltung eine besondere Rolle zukommt, wird aber auch an Anwendungen wie sie aus der Humanmedizin bekannt sind, geforscht. Denn auch Heimtiere leiden im Alter an Diabetes, Tumoren oder allgemeinen Alterserkrankungen. Auf Gentherapien spezialisierte Firmen haben dieses Potenzial erkannt und testen Möglichkeiten, wie Therapien aus der Humanmedizin für die Veterinärmedizin adaptiert werden können.
Die Notwendigkeit, global gültige Richtlinien zum Einsatz neuer Gentechnikwerkzeuge bei Tieren zu erarbeiten, wird dabei immer dringlicher. Denn die Erfahrungen mit den Organismen, die mit dieser Technologie hergestellt wurden, sind spärlich, die Risiken grösstenteils ungeklärt. Dies obwohl schwerwiegende Folgen für Natur und Mensch nicht auszuschliessen sind – vor allem bei Anwendungen, konzipiert für die Verbreitung in der Natur, wie die gentechnische Kettenreaktion Gene Drives. Trotzdem haben die Behörden einiger Länder bereits ihre Absicht bekundet, die Vorschriften für die Zulassung von Tieren aus neuer Gentechnik zu lockern. Ein verfrühter und unverantwortbarer Schritt. Denn die Einführung solcher neuer Technologien muss nicht nur mit den Interessen des Marktes, der Produktion und des Menschen in Einklang gebracht werden, es muss ebenfalls sichergestellt werden, dass Gesundheit, Tierwohl und Umwelt auf keinen Fall unter nicht mehr umkehrbaren Spätfolgen des Eingriffs ins Erbgut leiden. Die Einführung von GV-Tieren in die Umwelt ist neu; Tiere können sich im Gegensatz zu Pflanzen bewegen. Die Interaktion mit der Umwelt ist daher anders und Risikostudien müssen vor jeder Genehmigung durchgeführt werden. Auch das Wohlergehen der Tiere und besonders ihre Bedürfnisse nach angemessenen Haltungsbedingungen und Pflege darf nicht ausser Acht gelassen werden.
Ziele
Die Steigerung des Fleischertrags steht im Zentrum der allermeisten Forschungsvorhaben mit CRISPR/Cas bei Nutztieren. Dieses Ziel ist aus Sicht des Tierschutzes kritisch zu bewerten. So sind zum Beispiel 35 Prozent der in einer SAG-Studie identifizierten 113 Projekte durchgeführt worden, um Tiere aus neuer Gentechnik zu erzeugen, die mehr Fleisch liefern als üblich (Stand 2022). Meistens wird dabei ein Gen namens MSTN ausgeschaltet, das natürlicherweise das Muskelwachstum hemmt. Vor allem bei Schweinen versuchen Forschende die Muskelproduktion zu erhöhen, aber auch bei Rindern und Hühnern,
Schafen, Ziegen, Wachteln und Kaninchen gibt es entsprechende Vorhaben. Diese Projekte degradieren die Tiere nicht nur zu blossen Fleischlieferanten, sondern machen sie oft auch krank. Bei Schweinen etwa kann das Ausschalten des MSTN-Gens zu Tieren führen, die abnormale Beine haben und innerhalb weniger Tage nach der Geburt sterben.
Vor allem bei Speisefischen wird versucht, das Wachstum mittels Gentechnik zu beschleunigen. Ob bei Lachsen, Hechten, Karpfen, Welsen, Tilapien oder Forellen – bei ihnen allen versuchten Forschende mittels alter Gentechnik meist artfremde Wachstumshormongene einzufügen, um so Varianten zu erzeugen, die ihr Schlachtgewicht schneller erreichen als üblich. Dabei führten die zusätzlichen Hormongene wiederholt dazu, dass Tiere mit Anomalien zur Welt kamen und etwa veränderte Schädelformen hatten oder kaum fruchtbar waren. Nur aus einem der Vorhaben resultierte bisher ein kommerzielles Produkt: der AquAdvantage-Lachs der US-Firma Aquabounty. Der schnell wachsende GV-Fisch, der mit alter Gentechnik hergestellt worden ist, ist 2015 in den USA und danach auch in Kanada und Brasilien für den Verzehr bewilligt worden. 2025 stellte die Firma die Produktion ein.
Mit der neuen Gentechnik könnten weitere schnell wachsende Fische entstehen. Zwei CRISPR-Speisefische haben bereits grünes Licht von Zulassungsbehörden erhalten: ein gentechnisch veränderter Nil-Tilapia von Aquabounty in Argentinien (2018) und eine Rote Meerbrasse des Start-ups Regional Fish in Japan (2021). Bei beiden Fischen haben die Firmen jeweils das MSTN-Gen ausgeschaltet, so dass die Tiere schneller wachsen als üblich.
In Zukunft dürften weitere GV-Speisefische aus neuer Gentechnik auf den Markt kommen, dies zeigt ein Blick in die Labore der Fischzuchtfirmen. Führend auf dem Gebiet sind China und die USA.
Mit der Gentechnik sollen Tiere entstehen, die Menschen mit einer Fleischallergie oder mit Allergien auf bestimmte Eiweissbestandteilen im Hühnerei mit allergenarmen Produkten beliefern. Fleischallergien werden durch eine im Fleisch vorkommende Zuckerart namens Alpha-Gal ausgelöst. Die Erfolge der alten Gentechnik blieben auf diesem Gebiet bescheiden, haben sie doch weltweit nur zu einem Produkt geführt:
In den USA ist Ende 2020 das GalSafe-Schwein der Firma Revivicor zugelassen worden. Sein Fleisch soll auch für Menschen essbar sein, die eine Allergie gegen Schweinefleisch haben. Ursprünglich für humanmedizinische Zwecke entwickelt, wurde das Fleisch dieser Tiere für Menschen mit einer Allergie gegen Schweinefleisch zugelassen. Allerdings wird noch immer nach Partnerfirmen gesucht, die am Verkauf von diesem Produkt interessiert wären.
Mit der neuen Gentechnik wird unter anderem erzielt, Schweine mit allergenarmem Fleisch, Ziegen und Kühe mit allergenarmer Milch, und Hühner mit allergenfreien Eiern herzustellen. Produkte sind noch keine auf dem Markt.
Ansteckende Tierkrankheiten sind in der Landwirtschaft weit verbreitet. Die neue Gentechnik erlaubt es, einzelne Resistenzgene relativ schnell und günstig in Tiere einzufügen, um sie dadurch vor bestimmten Krankheiten zu schützen. Zahlreiche resistente Gentech-Nutztiere sollen folgen.
Beispiele für gentechnisch eingebrachte Krankheitsresistenzen sind:
Probleme:
Auch im Naturschutz wird daran getüftelt, seltene Arten vor Krankheiten zu schützen. So soll dem bedrohten Feuersalamander mit der Gene-Drive-Technologie ein Resistenzgen gegen einen aus Asien eingeschleppten Hautpilz eingefügt werden, um seinen Fortbestand zu sichern.
Projekte mit der neuen Gentechnik, die laut eigener Aussage durchgeführt werden, um das Tierwohl zu steigern, sind kritisch zu bewerten. Mit solchen vermeintlichen Tierwohlprojekten wird in der Regel versucht, die Akzeptanz der Konsumierenden gegenüber der Anwendung der Gentechnik zu erhöhen. Zudem bieten sie allen voran der Industrie Möglichkeiten, um ihre Produktion noch mehr zu industrialisieren sowie neue Marktchancen, da die Verfahren und die mittels dieser entstandenen Tiere patentierbar sind. Beispiele für "Tierwohl-Projekte" sind:
Gen- und Klontechnik Hand in Hand
Häufig werden Klon- und CRISPR-Techniken kombiniert verwendet. Die Klontechnik spielt bei der Herstellung von transgenen und gentechnisch veränderten Tieren eine wichtige Rolle. Sie ist aber auch zu einem Geschäft geworden: Mehr als ein Dutzend Firmen bieten weltweit bei Hunden, Katzen, Rindern, Pferden und Ziegen Klon-Services an.
Werden Gen- und Klontechnik kombiniert, leiden Tierwohl und -gesundheit. Denn das Klonen ist immer noch sehr ineffizient, führen doch nur gerade 1 bis 5 Prozent der in ein Leihmuttertier übertragenen Klonembryonen zu Nachkommen. Oft leiden die Klontiere an gesundheitlichen Problemen – wie zum Beispiel Herz- oder Leberversagen, Immunschwäche, Atmungsproblemen oder erhöhtem Blutdruck im Lungenkreislauf.
Die Kombination beider Techniken kommt häufig vor: Bei Projekten, bei denen mittels neuer Gentechnik Gene ins Erbgut von Tieren eingefügt werden, nutzen fast 90 Prozent die Klontechnik. Bei Projekten, bei denen Gene ausgeschaltet werden, sind es rund 50 Prozent.
Verzicht ist der bessere Weg
Das Schweizer Gentechnikgesetz (GTG) erlaubt die gentechnische Veränderung von Wirbeltieren nur dann, wenn sie für Zwecke der Forschung, Therapie und Diagnostik an Menschen oder Tieren erfolgt. Der Verzicht und die strenge Regulierung entsprechen dem Geiste der Bundesverfassung, denn somit wird der Würde der Kreatur Rechnung getragen und die Landwirtschaft/Tierzüchtung marktorientiert gestaltet. Der Markt verlangt nicht nach gentechnisch veränderten Nutztieren – der Verzicht stärkt zudem das Vertrauen der Konsumierenden in der einheimischen Produktion und begünstigt die Ausfuhr von Tierprodukten in die EU.
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