Die Gentechnik entwickelt sich stetig weiter und erschliesst dabei zunehmend komplexere und weitreichendere Anwendungen. Zwei besonders kontrovers diskutierte Forschungsfelder in diesem Zusammenhang sind Gene Drives und die Synthetische Biologie. Beide Technologien gehen weit über die klassische Gentechnik hinaus: Während Gene Drives darauf abzielen, genetische Eigenschaften beschleunigt in ganzen Populationen zu verbreiten, beschäftigt sich die Synthetische Biologie mit dem gezielten Design und der Neukonstruktion biologischer Systeme – bis hin zur Erschaffung künstlicher Organismen. Auch an der Verwendung von künstlicher Intelligenz im Zusammenspiel mit Gentechnik wird intensiv geforscht.
Diese Ansätze eröffnen neue Möglichkeiten, werfen jedoch auch erhebliche ethische, ökologische und sicherheitstechnische Fragen auf. Sie stehen exemplarisch für die zunehmende Grenzverschiebung innerhalb der Biotechnologie und verdeutlichen wie wichtig es ist, ihre Entwicklungen kritisch zu begleiten.
Synthetische Biologie ist ein interdisziplinärer Forschungszweig. Sie gilt als die neueste Entwicklung der modernen Biologie und bezeichnet ein Forschungsgebiet, das Elemente der Molekularbiologie, der Chemie, der Computerwissenschaften und der Ingenieurswissenschaften verbindet.
Der Synthetischen Biologie liegt die Idee zugrunde, dass sich Lebewesen kontrolliert und zielgerichtet umbauen bzw. konstruieren lassen. Im Vordergrund der Synthetischen Biologie stehen das Entwerfen und Herstellen von natürlicherweise nicht vorkommenden biologischen Systemen sowie die Rekonstruktion und der Nachbau bereits existierender biologischer Systeme. Im Unterschied zur Gentechnik werden somit nicht nur einzelne Gene von einem Spenderorganismus in einen Empfängerorganismus transferiert, sondern es werden vollständig künstliche biologische Systeme erzeugt.
Mögliche Anwendungsbereiche
Missbrauchspotenzial
Da der Rechtsrahmen für GVO seit vielen Jahren besteht, missbrauchen die Unternehmen den Begriff der Synthetische Biologie oft, um Finanzmittel zu erhalten und, wenn möglich, den Geltungsbereich bestehender Rechtsvorschriften zu verringern oder zu umgehen. Synthetische Biologie wird in internationalen Gremien, wie beispielsweise dem Übereinkommen über die biologische Vielfalt (CBD), meistens gleichbedeutend wie GVO verwendet und folgendermassen umschrieben: „ein sich schnell entwickelnder Forschungsbereich, der zu neuen Techniken führt, die wahrscheinlich für die Entwicklung von GVO verwendet werden». Diese Entwicklung wirft jedoch Bedenken hinsichtlich der Regulierung dieser Technologie auf.
Gene Drives sind ein neues Werkzeug der synthetischen Biologie. Sie nutzen die Genschere CRISPR/Cas, um in ungewöhnlich kurzer Zeit neue Gene im Erbgut freilebender Populationen zu verbreiten. Der Gene-Drive-Mechanismus sorgt dafür, dass eine neue im Labor kreierte Genvariante ins Erbgut sämtlicher Nachkommen einkopiert wird, indem er die mendelschen Regeln der Vererbung ausser Kraft setzt. Somit reichen einige wenige Gene-Drive-Organismen aus, um eine Kettenreaktion auszulösen, bei der schon nach wenigen Generationen alle Nachkommen die vorgegebene neue Genvariante tragen.
Im Gegensatz zu anderen Arten von gentechnischen Veränderungen, bei denen versucht wird, die Ausbreitung in der Natur zu verhindern, sind Gene Drive-Systeme darauf ausgelegt, sich freier Wildbahn zu verbreiten.
Diese Fähigkeit zur schnellen Ausbreitung kann in extremen Szenarien zur Ausrottung ganzer Mückenpopulationen führen, was einige Forscher begeistert. Allerdings ist es genau diese Fähigkeit zur unkontrollierten Verbreitung, die den genetischen Drive besonders risikoreich macht. Einmal in der Natur freigesetzt, sind diese Gene schwer zu kontrollieren, und eine Umkehr ist wahrscheinlich unmöglich.
Risiken und Gefahren
Die Gefahr, dass die mutagene Kettenreaktion in der Natur auf andere Populationen oder verwandte Arten überspringt, kann nicht ausgeschlossen werden. Diese ungeplante Verbreitung der Gene-Drive-Systeme kann ganze Ökosysteme beeinflussen und die Biodiversität gefährden. Die ökologischen Folgen solcher Freisetzungen sind unvorhersehbar sind wegen der komplexen Natur der Ökosysteme unabsehbar. Gene Drives stellen somit eine erhebliche Gefahr für die globale Biodiversität dar.
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Anwendungsbereiche:
Die rasante Entwicklung generativer KI eröffnet neue Möglichkeiten, das Erbgut von Pflanzen schneller und tiefgreifender zu verändern als je zuvor. Doch was technologisch faszinierend klingt, birgt erhebliche Risiken. Denn sowohl die Methoden der neuen Gentechnik (NGT) als auch die KI-Werkzeuge sind längst nicht ausgereift – ihre Kombination kann neue, unvorhersehbare Gefahren schaffen. Erste Experimente zeigen, dass öffentlich zugängliche KI-Tools, wie etwa ChatGPT, genutzt werden können, um genetische Baupläne für Organismen zu erstellen, die erhebliche Risiken bergen oder die die bestehende Zulassungsregeln unterlaufen könnten. Diese könnten anschliessend mit neuer Gentechnik umgesetzt werden. Die Diskussion über diese Risiken steckt jedoch noch in den Anfängen. Eine kritische Auseinandersetzung darüber, wie KI die Grenzen der Gentechnik verschiebt und dabei bestehende Sicherheitsmechanismen aushebelt, ist dringend notwendig.
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