Wachstumskontrolle

Immer weniger Freilandversuche in der EU, aber mehr mit CRISPR

In der EU wurden 2022 sechs Freilandversuche mit gentechnisch veränderten Pflanzen neu angemeldet, 2021 waren es ebenfalls sechs. Damit setzt sich die Tendenz der Vorjahre fort: Die Anzahl der bei der zuständigen Stelle in Brüssel registrierten Freisetzungen hat sich auf niedrigem Niveau eingependelt. Immer öfter werden Pflanzen im Freiland getestet, die mit der Genschere CRISPR/Cas verändert wurden. In den letzten fünf Jahre waren dies bereits etwa 40 Prozent. In Deutschland gibt es seit 2013 keine Freilandversuche mehr.

Freisetzungsanträge EU Stand: Oktober 2022

Freisetzungen EU 2008-2022. Anzahl der von den Mitgliedstaaten in einem Jahr neu eingereichten Anträge. 2022 wurden sechs Freisetzungen beantragt. (Stand: Oktober 2022)

JRC, Joint Research Centre

Freisetzungen Deutschland Stand Mai 2021

Freisetzungen in Deutschland 2005-2022. Anzahl der Standorte (durchgeführte Freisetzungen)

Freilandversuche:
Rechtsvorschriften in Europa

Freilandversuche mit gentechnisch veränderten Pflanzen werden in den einzelnen EU-Mitgliedstaaten geprüft und - falls keine Gefahren für Mensch und Umwelt bestehen - genehmigt. Die nationalen Behörden melden die Anträge bei der EU-Kommission, die in eine zentrale Datenbank beim Joint Research Centre (JRC) eingespeist werden. Ein Antrag kann Freilandversuche mit einer bestimmten gv-Pflanze an mehreren Standorten und über mehrere Jahre umfassen.

Titelfoto: BDP

2022 verzeichnet die beim Joint Research Centre (JRC) geführte zentrale europäische Datenbank sechs neu beantragte Freisetzungen mit gentechnisch veränderten (gv-)Pflanzen. 2021 waren es ebenfalls sechs. Die EU-Mitgliedstaaten müssen jeden Antrag - unabhängig davon, ob er später genehmigt und dann auch tatsächlich durchgeführt wird - über die EU-Kommission an die JRC-Datenbank melden.

Zum ersten Mal 2016, aber vor allem in den letzten fünf Jahren wurden etliche Freisetzungen mit Pflanzen beantragt, bei denen die neuen Methoden des Genome Editing insbesondere die Genschere CRISPR/Cas zum Einsatz kamen. Inzwischen geht es bei etwa der Hälfte aller Anträge um Pflanzen, die mit der Genschere verändert wurden. Solche genom-editierten Pflanzen gelten in der EU als GVO (gentechnisch veränderter Organismus) und fallen somit unter das seit 20 Jahren geltende Gentechnik-Recht.

Drei der 2022 gemeldeten Anträge kommen aus Belgien, zwei aus Spanien und einer aus Tschechien.

Das belgische Forschungsinstitut VIB (Vlaams Interuniversitair Instituut voor Biotechnologie) hat für 2022 drei Freisetzungen mit Mais beantragt. Bei zwei der Freilandtests geht es um eine verbesserte Stress- bzw. Trockentoleranz. Eine Maislinie wurde mit der Genschere CRISPR/Cas so verändert - ein Basenpaar wurde hinzugefügt -, dass die Pflanzen unter Stressbedingungen, die zu DNA-Schäden führen, deutlich besser wachsen. Bei einer weiteren Maislinie wurde ebenfalls mit CRISPR/Cas ein Gen (Histon-Linker-Gen) inaktiviert, das bei der DNA-Faltung eine Rolle spielt. Die Folge ist ein deutlich besseres Wachstum in Trockenperioden.
Beim dritten vom VIB beantragte Freilandtest wurde die Verdaulichkeit von Mais als Futter verbessert durch einen um 20 Prozent geringeren Ligningehalt. Um dies zu erreichen wurden mit der Genschere zwei Gene blockiert (CCR1, CCR3), was zu einer veränderten Zusammensetzung der Zellwände führte.

Die deutsche Firma Nomad Bioscience will 2022 in Spanien gentechnisch veränderten Tabak im Freiland testen. Sie nutzt Tabak als Produktionsorganismus für den Süßstoff Thaumatin, der laut Firmenangaben zehntausendfach süßer sein soll als gewöhnlicher Haushaltszucker. In die Tabakpflanzen wurde mit klassischer Gentechnik ein Gen aus der Pflanzenart Katamfe (Thaumatococcus daniellii) eingeführt, die Thaumatin natürlicherweise im Samenmantel ihrer Früchte bildet. Das in Tabak produzierte Thaumatin sei süßer als das aus Katamfe gewonnene, so Nomad Bioscience. Im Vergleich mit Zuckerrohr werde nur 0,05 Prozent der Fläche für eine äquivalente Zuckermenge benötigt. Die Firma rechnet mit einer Markteinführung ihres Süßmittels bereits 2024, eine entsprechende Zulassung in den USA gebe es bereits.

Tschechien hat eine Freisetzung beantragt für gentechnisch veränderte Gerste, die das antibakterielle Peptid LL-37 produziert. Es ist Teil der Immunantwort von Körperzellen und spielt z.B. bei der Wundheilung eine Rolle. Bereits 2018 wurde eine noch laufende Freisetzung für diese gv-Gerste beantragt.

In den Vorjahren genehmigte Freilandversuche laufen weiter

In Schweden werden auch in diesem Jahr von der Firma Lyckeby Starch Kartoffeln freigesetzt, bei denen die Stärkezusammensetzung mit CRISPR/Cas verändert wurde. Sie bilden keine Amylose. Die Firma strebt die baldige Vermarktung der Stärke-Kartoffel an. Allerdings wurde dieses Vorhaben fürs Erste ausgebremst, da CRISPR-Pflanzen nach einem Urteil des Europäischen Gerichtshofes in der EU vorerst als gentechnisch veränderte Organismen einzustufen sind.

An der spanischen Universität Valencia läuft eine Freisetzung mit gv-Tabakpflanzen, bei denen mit der Genschere CRISPR/Cas Mutationen in verschiedenen Gruppen von Genen erzeugt wurden. Das sind zum einen Gene, die eine Rolle bei der Wachstumsregulation spielen. Das Ziel ist eine längere vegetative Phase und damit eine erhöhte Biomasseproduktion. Zum andern sind es Gene, die einen Einfluss auf die Bildung von Alkaloiden wie etwa Nikotin haben. Ziel ist hier die Verringerung des Nikotingehaltes.
Bei einem weiteren Freilandtest der Universität Valencia mit Tabak geht es um die Steigerung des Squalene-Gehaltes, eines Antioxidans, das u. a. Impfstoffen zugesetzt wird. Für die gentechnische Veränderung wurde nur genetisches Material aus Tabak verwendet (Intragenese).

Das VIB (Vlaams Interuniversitair Instituut voor Biotechnologie) in Gent führt von 2021 bis 2025 eine Freisetzung mit Pappeln durch. Mit der RNAi-Methode wurden bestimmte Gene (CSE), die einen Einfluss auf die Holzzusammensetzung haben, runterreguliert. Das führte dazu, dass die Pappel-Pflanzen 25 Prozent weniger Lignin und 13 Prozent mehr Zellulose bilden. Auch die schwedische Firma SweTree Technologies testet im Freilandversuch gv-Pappeln, die weniger Lignin bilden.

Die schwedische Universität für Agrarwissenschaften (SLU) in Uppsala setzt die Grundlagenforschung zur Pilzresistenz bei Kartoffeln fort. Mit Hilfe von Genome Editing und RNAi wurden verschiedene Gene ausgeschaltet. Dadurch werden bestimmte Proteine, die die Pflanze empfindlicher gegen Pilzinfektionen machen, nicht mehr gebildet.

Das britische Rothamsted Research Institute setzt seine Versuchsreihe mit gv-Leindotter fort. Es sind einige Linien dabei, die mit CRISPR/cas erzeugt wurden. Der veränderte Leindotter produziert mehrfach ungesättigte Omega3-Fettsäuren, denen eine vorbeugende Wirkung bei Herz-Kreislauferkrankungen zugeschrieben wird.

An der niederländischen Universität Wageningen gehen Tests mit phytophthora-resistenten Kartoffeln weiter. Mit diesen cisgenen Kartoffeln, die kein fremdes Genmaterial, sondern nur Erbgut aus Kartoffeln enthalten, wird eine dauerhafte Resistenz gegen die Kraut- und Knollenfäule angestrebt.

Ebenfalls an der Universität Wageningen startete 2016 eine Freisetzung mit cisgenen Apfelbäumen. Durch Veränderung der Anthocyan-Biosynthese bilden sie mehr roten Farbstoff, einen sekundären Pflanzenstoff, der als gesundheitsfördernd gilt. Der Versuch ist bis 2026 geplant.

Auch Weizen wird 2022 im Freiland erforscht. Die schwedische SLU hat Weizen entwickelt, der durch Übertragung eines Gens aus Hafer (AsWRI1) einen höheren Ölgehalt aufweist.

Laufende Freilandversuche in der EU 2022:*

Apfel Niederlande mehr roter Farbstoff (Anthocyan)
Arabidopsis Schweden Grundlagenforschung: Funktionalität einzelner Gene
Gerste Tschechien Produktion von antibakteriellem LL-37
Island Molecular Farming: Wachstumsfaktoren für Stammzell-basierte Forschung und Fleisch aus Zellkulturen
Kartoffel Schweden Veränderte Stärkezusammensetzung (Amylose-frei) mit CRISPR
Grundlagenforschung Pilzresistenz (Genome Editing und RNAi)
Niederlande Resistenz gegen Kraut-und Knollenfäule (cisgen)
Leindotter Großbritannien Mehr Omega-3 Fettsäuren (u.a. mit CRISPR)
Mais Belgien mehr Biomasse
Stress- und Trockentoleranz (mit CRISPR)
Bessere Verdaulichkeit, weniger Lignin (mit CRISPR)
Pappel, Aspen Schweden Grundlagenforschung: Funktionalität einzelner Gene (u.a. mit CRISPR),
weniger Lignin (mit CRISPR)
Finnland Grundlagenforschung: Einfluss von Pflanzenhormonen auf die Holzzusammensetzung
Belgien weniger Lignin, mehr Zellulose (RNAi)
Pflaume Rumänien
Tschechien
Virusresistenz (Plum Pox Virus)
Tabak Spanien Produktion des Süßstoffes Thaumatin
Weizen Schweden erhöhter Ölgehalt

* Laut JRC-Datenbank für 2022 beantragte Freisetzungen. Das bedeutet nicht, dass diese auch tatsächlich durchgeführt werden. Freisetzungen in Großbritannien, die vor 2020 beantragt wurden, sind hier weiterhin aufgeführt.