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Ein Mähdrescher erntet am 15.08.2016 bei Pflummern (Baden-Württemberg) ein Weizenfeld ab.

SENDETERMIN Mi, 19.4.2017 | 8:30 Uhr | SWR2

CRISPR/Cas in der Landwirtschaft Die Gen-Schere verändert die Pflanzenzucht

SWR2 Wissen. Von Christine Werner

Was ist natürlich, wo fängt Gentechnik an? Mit "CRISPR/Cas" verschwimmen die Grenzen. Für die Landwirtschaft ein Problem, denn der deutsche Verbraucher will keine Gentechnik in der Nahrung.

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Aus den unförmigen Zellhaufen in der Schale sollen robuste, leistungsfähige Nutzpflanzen werden. Pflanzen, die Klimaveränderungen trotzen, resistent sind gegen Schädlinge und einen hohen Ertrag abwerfen. Dafür wird die neueste Methode der Pflanzenzucht eingesetzt – die Gen-Schere CRISPR/Cas. Mit dieser kann das Erbgut einer Pflanze so schnell und gezielt verändert werden wie nie zuvor.

Von einer Revolution sprechen die Wissenschaftler, aber das Verfahren wirft auch Fragen auf. Ethiker, Juristen und Politiker diskutieren auf einmal: Wann ist ein Organismus überhaupt gentechnisch verändert? Wie riskant ist die neue Methode? Und muss der Verbraucher wissen, ob das Erbgut eines Apfels oder einer Getreidesorte mit der Gen-Schere verändert wurde?

gentechnisch veränderte Pflanzen werden untersucht

Gentechnik in Pflanzen - für Verbraucher im Normalfall nicht zu erkennen

Bakterien als Vorbild

Emanuelle Charpentier, inzwischen Direktorin am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin hat gemeinsam mit Jennifer Doudna 2012 die Gen-Schere der Fachwelt präsentiert. Die Methode haben sie Bakterien abgeschaut, die sich damit gegen feindliche Viren verteidigen.

Die Abkürzung Crispr bezeichnet Genabschnitte, mit denen die Bakterien die feindlichen Viren erkennen. Cas ist ein Protein, das das Erbgut der Viren zerschneidet und sie damit unschädlich macht. Charpentier und Doudna haben aus dem Verteidigungsmechanismus der Bakterien ein universelles und vergleichsweise günstiges Biotechnologie-Werkzeug gemacht.

Das Argument Hunger

Ganz gleich ob Mensch, Tier, Pflanze oder winzige Mikrobe – mit CRISPR/Cas kann das Erbgut aller Organismen gezielt verändert werden, ohne dass fremde Gene eingebaut werden müssen. Die Methode wird deshalb auch als Genom-Editierung bezeichnet.

Im Leibniz-Institut in Gatersleben arbeitet Robert Hoffie damit weiter an der resistenten Gerste. Pflanzen widerstandsfähiger zu machen ist die Kernaufgabe der Zucht. Mit der neuen Technik haben die Forscher viele Möglichkeiten. Sie können ein Gen ausschalten, es verändern, ganze Erbgutabschnitte umbauen oder artfremde Gene einsetzen, wie das in der klassischen Gentechnik gemacht wird.

Mit den veränderten Nutzpflanzen wollen die Forscher den Hunger auf der Welt bekämpfen, die Nahrungsmittelversorgung der wachsenden Weltbevölkerung sicherstellen. Denn die Menschheit wächst, Ackerflächen aber sind rar. Sind Pflanzen gegen Schädlinge und Krankheiten resistent, fällt weniger Ernte aus. Außerdem werfen die neuen Züchtungen mehr Ertrag ab.

Kleines indisches Mädchen hält Teller in der Hand und wartet auf Essen

Mit gentechnisch veränderten Pflanzen wollen Wissenschaftler den Welthunger bekämpfen

Wo fängt Gentechnik an?

Doch schneidet die Schere an der richtigen Stelle? Verändert sich das Erbgut so, wie er es wollte? Wird die Gerstenzelle tatsächlich unempfindlich gegen die Viruserkrankung? Dass weiß Robert Hoffie erst, wenn die neue leistungsfähige Gerste in gut einem Jahr im Gewächshaus steht. Dann wird das veränderte Erbgut jeder einzelnen Pflanze mit dem der natürlich resistenten Sorte verglichen.

Hat eine einzige neue Gerstenpflanze die gewünschte Genveränderung, baut er damit eine Zuchtlinie auf. Und hier bringt die Methode eine weitere neue Dimension für die Pflanzenzucht. Es kann später nicht mehr unterschieden werden, ob die Genveränderung in der Gerste durch eine natürliche Mutation oder durch die Gen-Schere CRISPR/Cas zustande kam.

Was ist natürlich? Wo fängt Gentechnik an? Mit CRISPR/Cas verschwimmen die Grenzen. Deshalb müssen Wissenschaftler, Juristen und Politiker klären, ob diese neuen Pflanzen "gentechnisch veränderte Organismen" sind – oder nicht. Denn laut Gentechnikgesetz gilt für Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen: Bei einem gentechnisch veränderten Organismus muss ein Produkt entstehen, das auf natürlichem Weg nicht hätte entstehen können.

Künstlich und natürlich

Die Genveränderung der Gerste gibt es in der Natur. Dort haben sie Jochen Kumlehn und Robert Hoffie entdeckt. Aber in der Leistungsgerste ist sie später nicht natürlich entstanden. Die zukünftige Einordnung von CRISPR/Cas veränderten Pflanzen ist wichtig, weil sie Konsequenzen hat: für Wissenschaftler, Bauern und Verbraucher.

In Deutschland und weiteren 16 EU-Ländern ist der Anbau gentechnisch veränderter Pflanzen aktuell verboten – sie werden aber in großen Mengen importiert. Vor allem Mais und Sojabohnen werden als Futterpflanzen eingeführt, weil die EU diese Pflanzen in zu geringen Mengen selbst produziert.

Ein Gemüseregal im Supermarkt

Gentechnisch veränderte Pflanzen gelangen über Importe in den europäischen Handel

Über den Import landen gentechnisch veränderte Organismen in der Nahrungskette. Sojabohnen zum Beispiel gibt es fast nur noch „mit Gentechnik“ auf dem Weltmarkt. Über 80 Prozent des weltweiten Anbaus ist Gen-Soja.

Mit Traktoren gegen Gentechnik

Schaden für Natur und Felder und einen Vertrauensverlust bei den Verbrauchern – das befürchten etliche Bauern. Anfang des Jahres kamen sie aus ganz Deutschland mit Traktoren nach Berlin und protestierten während der "Grünen Woche" gegen Gentechnik. Auf Plakaten forderten die Landwirte: "Agrar-Konzerne – Finger weg von unserem Essen" und "Vielfalt erhalten – Bauernhöfe stärken".

Im Supermarktregal stehen inzwischen etliche Lebensmittel mit der Kennzeichnung "Ohne Gentechnik". Milch, Joghurt, Geflügel, Käse – und fast täglich kommen neue Produkte dazu. Das Siegel ist ein freiwilliges Label. Fressen Kühe oder Hühner Gen-Futter, muss das auf dem Endprodukt, also der Milch oder dem Ei, nicht draufstehen. Bei Lebensmitteln, die nicht vom Tier stammen wie zum Beispiel Mais in Dosen oder Rapsöl, muss hingegen auf der Verpackung stehen, dass sie gentechnisch veränderte Bestandteile enthalten.

Und auch hier hat die Einordnung der neuen Züchtungsmethode Konsequenzen. Wird CRISPR/Cas nicht als Gentechnik eingestuft, gibt es auch keine Kennzeichnungspflicht. Viele Konzerne würden das begrüßen, denn Gentechnik kommt bei deutschen Verbrauchern nicht gut an. In einer Umfrage von 2010 glaubten über 60 Prozent der Deutschen, dass gentechnisch veränderte Nahrungsmittel der Umwelt schaden und fast 80 Prozent befürchteten Schäden für die Gesundheit.

Gerichte und Gentechnik

So klar wird das unter Juristen, Wissenschaftlern, Ethikern und Politikern nicht gesehen. "Brauchen wir eine neue Gentechnik-Definition?" Diese Frage wurde Anfang des Jahres in Berlin kontrovers diskutiert – auf einer gemeinsamen Veranstaltung der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina, des Deutschen Ethikrats und der Deutschen Forschungsgemeinschaft, kurz DFG.

Gentechnisch veränderte Maispflanzen

Wissenschaftler, Juristen und Politiker müssen klären, ob CRISPR/Cas veränderte Pflanzen "gentechnisch veränderte Organismen" sind

Das Argument Welthunger taucht schon in der Begrüßung auf – dann sprechen die Experten über Definitionen, Gesetzesinterpretationen, Verbraucherrechte und gesellschaftliche Akzeptanz. Es gibt an diesem Nachmittag in Berlin keine Einigung. Auch nicht in der Abschlussdiskussion. Klar wird: Gentechnik und Landwirtschaft – das Thema wurde zu lange vernachlässigt.

Seit klar war, dass in Deutschland keine gentechnisch veränderten Pflanzen angebaut und keine Versuchsfelder gestürmt werden, war es still geworden. Mit dem Siegeszug von CRISPR/Cas in den Laboren der Pflanzengenetiker kommen die Diskussionen zurück – und sie sind komplexer als zuvor, denn nun müssen auch Definitionen überdacht werden.

Die Entscheidung wird irgendwann in Luxemburg fallen. Der Europäische Gerichtshof muss über eine Klage aus Frankreich entscheiden. Die Franzosen wollen damit grundsätzlich klären, ob die Gen-Schere CRISPR/Cas unter das Gentechnikrecht fällt. Und falls nicht – wie dann Vorsorgeprinzip, Risikoabschätzung und Rückverfolgbarkeit gewährleistet werden.

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