Der Aufstieg von "Frankenfood": Gen-Editing-Startups rasen, um Ernten mit höchst wünschenswerten Eigenschaften zu entwickeln

 

In einem vorstädtischen Labor in Minneapolis ist ein winziges Unternehmen, das nie Gewinne gemacht hat, bereit, die größten Agrarunternehmen der Welt mit dem nächsten potenziellen Durchbruch in der Gentechnik zu schlagen – eine Ernte mit „aufbereiteter“ DNA.

Calyxt Inc., eine acht Jahre alte Firma, die von einem Genetikprofessor mitbegründet wurde, veränderte die Gene einer Sojabohnenpflanze, um gesünderes Öl zu produzieren, indem sie die Schneidetechnik anstelle der herkömmlichen genetischen Modifikation verwendete.

78 Landwirte pflanzten diese Sojabohnen in diesem Frühjahr über 17.000 Acres in South Dakota und Minnesota, eine Ernte, die voraussichtlich die erste von Genen veränderte Ernte sein wird, die kommerziell verkauft wird und damit Fortune 500-Unternehmen schlägt.

Saatgutentwicklungsgiganten wie Monsanto, Syngenta AG und DowDuPont Inc. haben die in den 1990er Jahren entstandene gentechnisch veränderte Kulturtechnologie dominiert.

Aber sie stehen vor einem größeren Konkurrenzfeld von Start-ups und anderen kleineren Mitbewerbern, da die von Gen-Editierten Pflanzen drastisch niedrigere Entwicklungskosten haben und das US-Landwirtschaftsministerium (USDA) beschlossen hat, sie nicht zu regulieren.

 

Relativ unbekannte Firmen, darunter Calyxt, Cibus und Benson Hill Biosystems, entwickeln bereits ihre eigenen, von Genen herausgegebenen Projekte in einem Rennen gegen Big Ag um die Dominanz der potenziell transformierenden Technologie.

„Es ist eine sehr aufregende Zeit für ein so junges Unternehmen“, sagte Calyxts CEO Federico Tripodi, der 45 Personen betreut.

„Die Tatsache, dass ein Unternehmen, das so klein und flink ist, diese Dinge erreichen kann, hat das Interesse an der Branche geweckt.“

Bei der Gene-Editing-Technologie werden bestimmte Gene in einem einzigen Organismus angesprochen und diejenigen, die mit unerwünschten Eigenschaften verbunden sind, unterbrochen oder verändert, um eine positive Veränderung zu bewirken.

Bei der herkömmlichen genetischen Veränderung wird dagegen ein Gen von einer Art Organismus in eine andere übertragen, ein Prozess, der noch immer nicht voll akzeptiert wird.

Die Bearbeitung von Genen könnte größere Ernten von Nutzpflanzen mit einer Vielzahl von erwünschten Merkmalen bedeuten – besser schmeckende Tomaten, Weizen mit niedrigem Glutengehalt, Äpfel, die nicht braun werden, dürreresistente Sojabohnen oder Kartoffeln, die besser für die Kühllagerung geeignet sind.

Die Vorschüsse könnten den globalen Biotech-Saatgutmarkt für 15 Milliarden Dollar innerhalb eines Jahrzehnts verdoppeln, sagte Analyst Nick Anderson von der Investmentbank Berenberg.

Das USDA hat 23 Anfragen bezüglich der Frage gestellt, ob Gen-redigierte Nutzpflanzen reguliert werden müssen, und entschieden, dass keines seine Kriterien für die Aufsicht erfüllt.

Das spart ihren Entwicklern viel Zeit und Geld im Vergleich zu herkömmlichen gentechnisch veränderten Pflanzen. Von diesen 23 Organismen wurden nur drei von bedeutenden Landwirtschaftsunternehmen entwickelt.

Die neu wettbewerbsfähige Landschaft könnte weitere Partnerschaften und Lizenzverträge zwischen großen und kleinen Unternehmen, zusammen mit Universitäten oder anderen öffentlichen Forschungseinrichtungen fördern, sagte Monsantos Sprecherin Camille Lynne Scott.

Monsanto – das kürzlich von der Bayer AG übernommen wurde – investierte in diesem Jahr 100 Millionen US-Dollar in das Start-up-Unternehmen „Pairwise Plants“, um die Entwicklung genetisch veränderter Pflanzen zu beschleunigen.

North Carolina Benson Hill, im Jahr 2012 gegründet und nach zwei Wissenschaftlern benannt, lizensiert hauptsächlich Nutzpflanzen-Technologie an andere Unternehmen.

Aber wegen der niedrigen Entwicklungskosten entschied er sich, eine eigene Maisanlage mit höheren Erträgen zu produzieren, sagte Chief Executive Matt Crisp.

Calyxt plant, das Öl aus seinen Gen-redigierten Sojabohnen an Lebensmittelunternehmen zu verkaufen und hat ein Dutzend weitere von Genen veränderte Pflanzen in der Pipeline, darunter ballaststoffreicher Weizen und Kartoffeln, die länger frisch bleiben.

Die Entwicklung und Vermarktung einer traditionellen gentechnisch veränderten Pflanze könnte leicht 150 Millionen Dollar kosten, was sich nur wenige große Unternehmen leisten können, so Crisp.

Mit Gen-Editing könnten diese Kosten um bis zu 90 Prozent sinken, sagte er.

„Wir sehen eine große Anzahl von Organisationen, die sich für die Bearbeitung von Genen interessieren“, sagte Crisp und bezog sich dabei auf traditionelle Pflanzenzüchtungsunternehmen, Technologieunternehmen und Lebensmittelunternehmen.

„Das spricht für die Stärke der Technologie und dafür, dass wir einen entscheidenden Zeitpunkt für die Modernisierung des Lebensmittelsystems haben.“

Befürworter von Gen-Editing sagen, dass es ein höheres Maß an Präzision als traditionelle Modifikation erlaubt.

Mit CRISPR, einer beliebten Gen-Editing-Technologie von Syngenta, übertragen Wissenschaftler ein RNA-Molekül und ein Enzym in eine Nutzpflanze.

Wenn die RNA in der Zelle auf einen bestimmten DNA-Strang trifft, bindet sie daran und das Enzym erzeugt einen Bruch in der DNA der Zelle.

Dann repariert die Zelle die gebrochene DNA auf eine Weise, die das Gen stört oder verbessert.

Biotech-Firmen hoffen, dass die Technologie das „Frankenfood“ -Label vermeiden kann, das Kritiker auf traditionelle gentechnisch veränderte Pflanzen gesetzt haben.

Die Akzeptanz seitens der Aufsichtsbehörden und der Öffentlichkeit weltweit bleibt jedoch ungewiss.

Der Gerichtshof der Europäischen Union hat am 25. Juli entschieden, dass Gen-Editing-Techniken den Vorschriften für gentechnisch veränderte Pflanzen unterliegen.

Das Urteil wird die Bearbeitung von Genen in Europa auf Forschung beschränken und den Anbau von Nutzpflanzen illegal machen.

Der deutsche Verband der Chemischen Industrie bezeichnete die Entscheidung als „fortschrittsfeindlich“.

US-Landwirtschaftsminister Sonny Perdue hat die Entscheidung, unnötige Innovationsbarrieren einzuführen und die Gen-Editing-Technologie zu stigmatisieren, in Frage gestellt, indem er sie den „regressiven und veralteten“ EU-Vorschriften für gentechnisch veränderte Pflanzen unterwirft.

Das USDA hat auch keine aktuellen Pläne, die Bearbeitung von Genen in tierischen Produkten zu regulieren, heißt es in einem Dokument der Agentur.

Die US-amerikanische Food and Drug Administration plant jedoch, die Gen-Editierung sowohl bei Pflanzen als auch bei Tieren zu regulieren, schrieb FDA-Commissioner Scott Gottlieb in einem Blogeintrag im Juni.

Die Agentur entwickelt einen „innovativen und flinken“ Ansatz zur Regulierung der Gen-Editierung, der darauf abzielt, die Sicherheit für Mensch und Tier zu gewährleisten und es den Unternehmen zu ermöglichen, nützliche Produkte auf den Markt zu bringen.

Das USDA entschied sich dagegen, keine von Genen veränderte Kulturpflanzen zu regulieren, da das Verfahren in der Regel Eigenschaften einführt, die von denen der traditionellen Pflanzenzüchtung „nicht zu unterscheiden sind“, sagte US-Außenministerin Perdue in einer Erklärung vom März.

Obwohl es keinen weitverbreiteten Widerstand der Verbraucher gegen die Bearbeitung von Genen gab, bleiben Aktivisten, die sich lange gegen gentechnisch veränderte Pflanzen ausgesprochen haben, immer noch misstrauisch gegenüber jeglicher Art von Bastelei mit DNA.

Die neue Technik birgt das Risiko, unerwünschte Veränderungen in der Lebensmittelversorgung zu verursachen, und erfordert eine verstärkte Regulierung, sagte Lucy Sharratt, Koordinatorin des Canadian Biotechnology Action Network.

Diese Art von Widerstand ist der Grund, warum der Agrarmarktgigant Cargill Inc gen-editierte Technologie mit Vorsicht verfolgt, sagte Randal Giroux, Vizepräsident der Firma für Lebensmittelsicherheit, Qualität und regulatorische Angelegenheiten.

Cargill kündigte im Februar an, dass es mit Precision BioSciences zusammenarbeiten werde, um gesünderes Rapsöl zu entwickeln, aber langsam Fortschritte bei Vereinbarungen über die Lagerung und den Transport von Gen-geschnittenen Pflanzen anderer Unternehmen bis zur Klärung durch die Regulierungsbehörden, sagte Giroux.

„Wir möchten wirklich sehen, dass Gen-Editing auf dem Markt entsteht“, sagte Giroux. „Wir beobachten, wie Verbraucher diese Produkte annehmen und auf diese Produkte reagieren.“

Andere große Biotech-Firmen in der Landwirtschaft bewegen sich aggressiver und hoffen, die Vorteile einer leichteren Regulierung nutzen zu können, um die Entwicklung zu beschleunigen.

Eine von Genen veränderte Ernte könnte fünf Jahre dauern, um von der Entwicklung zur Kommerzialisierung in den Vereinigten Staaten überzugehen, verglichen mit einer genetisch veränderten Kultur, die 12 Jahre dauern könnte, sagte Dan Dyer, Leiter der Saatgutentwicklung bei Syngenta.

Die Firma arbeitet an besser schmeckenden Tomaten, die länger brauchen, um sie zu verderben, und hofft, Mitte der 2020er Jahre eine Gen-geschnittene Ernte auf den Markt bringen zu können, sagte Jeff Rowe, Syngentas Präsident von Global Seeds.

DowDuPont – an einem geheimen Ort im Mittleren Westen der USA – testet Wachsmais, eine für industrielle Zwecke angebaute Sorte, die für höhere Erträge bearbeitet wurde.

Das Unternehmen plant einen kommerziellen Start im nächsten Frühjahr.

Kleinere Unternehmen würden den Massen dieser Unternehmen im Rennen um die nächste Generation genetisch veränderter Lebensmittel auf den Markt drängen, sagte Robert Wager, Mitglied der Biologie-Fakultät der Vancouver Island University.

„Das Fehlen des USDA-regulierten Status ist ein riesiger Spielwechsler“, sagte er, „dass Universitäten und kleine Start-ups auf den Markt kommen.“

 

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