Wissenschaftlicher Bericht zu den neuen Techniken in der Pflanzenzüchtung und der Tierzucht und ihren Verwendungen im Bereich der Ernährung und Landwirtschaft

Bartsch, D.; Bendiek, Joachim GND; Bräuning, Achim; Ehlers, U.; Dagand, E.; Duensing, N.; Fladung, Matthias GND; Franz, C.; Groeneveld, Eildert GND; Grohmann, Lutz; Habermann, D.; Hartung, F.; Keilwagen, J.; Leggewie, G.; Matthies, A.; Middelhoff, Ulrike GND; Niemann, Heiner GND; Petersen, Björn GND; Scheepers, A.; Schenkel, W.; Sprink, T.; Stolz, A.; Tebbe, Christoph GND; Wahler, D.; Wilhelm, R.

Der rapide wissenschaftliche Fortschritt auf dem Gebiet der Molekularbiologie hat in den letzten Jahren zu Methoden geführt, die unter dem Begriff Genome Editing zusammengefasst werden. Unter Genome Editing werden gerichtete und gezielte Änderungen der Nukleotidsequenz des Genoms von Organismen verstanden, wobei sich „gerichtet“ auf den Ort der Veränderung und „gezielt“ auf Ort und Art der Veränderung bezieht. Die spezifischen Merkmale des Genome Editings sind für das international anerkannte Prinzip der ‚Vergleichenden Sicherheitsbewertung‘ sowie der technischen Nachweisbarkeit und Identifizierbarkeit von behandelten Organismen zu berücksichtigen. Dieser Bericht analysiert fachwissenschaftlich diese spezifischen Merkmale ohne eine – zurzeit umstrittene – rechtliche Einordnung vorzunehmen. Der Bericht gliedert sich in vier unabhängige Module I. Eingrenzung des Diskussionsraums (Kapitel 3) II. Spezifische Merkmale der Genome Editing-Techniken (Kapitel 4) III. Nachweis von genetischen Veränderungen, Identifizierung genomeditierter Organismen und Identifizierbarkeit der Technik, mit der genetische Veränderungen erzeugt wurden (Kapitel 5) IV. Stand der Anwendung und Entwicklung des Genome Editing in den Bereichen Landwirtschaft, Ernährung, Human- und Veterinärmedizin (Kapitel 6) Das Genome Editing stellt nach jetzigem Kenntnisstand eine deutliche Verbesserung in Präzision, Effizienz und Kontrollierbarkeit gegenüber bisherigen Genmodifikations- (Mutagenese) und Gentransferverfahren dar. Die Identifizierung eines genom-editierten Organismus und die Unterscheidung von anderen Organismen sind nur unter bestimmten Voraussetzun-gen und nur im Vergleich zu einer Referenz eindeutig möglich. Je geringer die Unterschiede zur Referenz werden, desto schwieriger ist die Identifizierungsmöglichkeit. Nur ergänzende Informationen über den Entwicklungsweg und die Änderungen erlauben im Einzelfall eine eindeutige Rückverfolgbarkeit. Ob nachgewiesene genetische Veränderungen durch Techniken des Genome Editing oder andere Techniken erzeugt wurden, ist nicht zweifelsfrei zu klären. Die neuen Genome Editing-Methoden werden in der Pflanzen- und Tierzucht zur Förderung der Krankheitsresistenz, Toleranz gegen widrige Umweltbedingungen und zur Veränderung von Produkteigenschaften eingesetzt. Dies setzt eine umfassende Kenntnis des zu modifizierenden Genoms und der Funktionen voraus, um zielgerichtet Merkmale zu verändern. Das Genome Editing ergänzt damit andere Züchtungsverfahren wie Kreuzung und Selektion, die in der Entwicklung von Sorten/Rassen mit komplexen Merkmalen von grundlegender Bedeutung sind. Bei der Tierzucht stehen in Bezug auf das Genome Editing zudem Tierschutz und der Einsatz von Nutztieren in der Biomedizin im Fokus. Bei Mikroorganismen sollen Stoff-wechselwege beeinflusst oder neu gestaltet werden (Metabolic Engineering) und bestehende Produktionslinien durch Veränderung von Genaktivitäten modifiziert werden. Die Technik kann die Resistenz von mikrobiellen Kulturstämmen gegen Bakteriophagenbefall erhöhen oder sogar als antimikrobielles Agens dienen. Insgesamt ist von der Technik eine Beschleunigung der Züchtung zu erwarten mit dem Ergebnis, bestehende Zuchtziele schneller und effizienter erreichen zu können. Das Genome Editing führt insbesondere beim Einsatz zeitgemäßer Verfahren sehr selten zu Nebeneffekten wie Off target-Effekten, Effekte auf angrenzende Gene bzw. pleiotrope Effek-te. Für die Nebeneffekte gibt es zuverlässige und ausreichend sensitive Nachweisverfahren. Das Genome Editing stellt daher eine deutliche Verbesserung in Präzision, Effizienz und Sicherheit gegenüber klassischen Genmodifikations- (Mutagenese) und Gentransferverfahren dar. Dies bedeutet nicht, dass es bei klassischen Mutageneseverfahren zu erhöhten oder bisher unberücksichtigten Risiken kommt. Das Mutageneseverfahren wird seit langer Zeit angewendet und daraus entstehende Pflanzen mit unerwünschten Merkmalen werden bei der nachfolgenden Sortenprüfung ausgesondert.

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Bartsch, D. / Bendiek, J. / Braeuning, A. / et al: Wissenschaftlicher Bericht zu den neuen Techniken in der Pflanzenzüchtung und der Tierzucht und ihren Verwendungen im Bereich der Ernährung und Landwirtschaft. überarb. Fassung 2018. Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit.

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