Risiken

Jede neue Technologie bringt neben ihrem Nutzen und ihren Leistungen auch Risiken mit sich, die entsprechend abgeschätzt und beachtet werden müssen.

Kontrolle der Großen über die Kleinen

Der Einsatz von toleranten oder resistenten Kulturpflanzen birgt auch Probleme. Es besteht die Gefahr, dass Konzerne, die transformierte Pflanzen zur Verfügung stellen, die Resistenzeigenschaften bestimmen und dementsprechend auch den chemischen Markt kontrollieren könnten. Saatgut wird meist für die kapitalstarken Industrieländer entwickelt. Diese Problematik herrscht allerdings nicht erst seit der Einführung der Gentechnik in dem grünen Bereich, sondern besteht schon immer in der Produktion von leistungsfähigerem Saatgut. Ein Verbot der Gentechnik würde diese Tendenz nicht umkehren. Bestrebungen diesem entgegenzuwirken sind beispielsweise die Forschungen an dem mit Vitamin A angereicherten Reis der ETH in Zürich. Diese arbeitet mit dem IRRI (International Rice Research Institute) an dem Reisprojekt zur nachhaltigen Sicherung der Ernährung in den Entwicklungsländern. Nach Abschluss der Forschungsarbeiten soll die Reissorte kostenlos an die Bauern abgegeben werden.

Auskreuzen von Genen – das fliegende Gen

Theoretisch könnte der Transfer von Genen auf Mitglieder einer verwandten Art (horizontaler Gentransfer) oder einer nicht verwandten Art (vertikaler Gentransfer) stattfinden. Eines der mittlerweile klassischen Horrorszenarien ist die Vorstellung des Super-Unkrautes, welches über Pollenflug Gene der gentechnisch modifizierten Pflanze übernimmt.

Versuche mit Raps zeigten, dass es zu einer Auskreuzung kommen kann.

Dänische Forscher entwickelten herbizidtoleranten Raps (Basta-Resistenz). Der Pollen der transgenen Rapspflanze bestäubte die mit dem Raps verwandte Pflanze Rübsen. Die dabei entstandenen fruchtbaren Nachkommen wurden wiederum mit Rübsen gekreuzt. Es wurden Nachkommen gefunden, die das Basta-Toleranzgen trugen. Weiterhin wurde von einer schottischen Gruppe Pollen von transgenem Raps in viel größerer Entfernung vom Rapsfeld wie bisher angenommen nachgewiesen. Die Frage ist nun, inwieweit die übertragenen Gene den Pflanzen Selektionsvorteile bieten. Rübsen ist eine Pflanze, die nur innerhalb des landwirtschaftlichen Rapsanbaus auftritt. Eine Übertragung des Genes für die Herbizidtoleranz hätte hier zur Folge, dass das Herbizid nicht mehr wirksam eingesetzt werden kann. Es müsste auf ein anderes Herbizid zurückgegriffen werden. 

‚Fremd’-Gene wurden allerdings schon immer über Kreuzung in Pflanzen eingebracht. Es ist hier die Frage, inwieweit die transgenen Kulturpflanzen eine Bedrohung für das Ökosystem darstellt.Zudem besitzen bestimmte Pflanzen in Gebieten, wo sie angebaut werden, keine natürlich vorkommenden Wildtypen. Eine Auskreuzung im direkten Sinn ist dadurch erschwert. Ein Beispiel hierfür wäre die Maispflanze oder die Kartoffel. Andere Pflanzen, wie Raps, Luzerne oder Zuckerrübe können aufgrund von vorhandenen verwandten Formen auskreuzen

Für die Risikoanalyse ist zu klären, welcher Art das eingebrachte Gen ist. Handelt es sich hierbei um Resistenzen oder um qualitätsverbessernde Gene und mit welchen Markern sind diese gekoppelt, Antibiotika- oder Nicht-Antibiotika-Marker.

Ein weiterer Punkt ist die Frage, was passiert mit den gentechnisch modifizierten Pflanzen, wenn sie verrotten. Mikroorganismen zersetzen die pflanzlichen Bestandteile und tragen somit zu einem Freiwerden der modifizierten Gene bei. Resistenzgene treten bei Mikroorganismen ohnehin natürlicherweise auf. Viele der eingesetzten Resistenzgene stammen ursprünglich von Mikroorganismen. Es würden also im Falle einer theoretischen Aufnahme von Resistenzgenen aus der Pflanze in ein Mikroorganismus dieses Gen zurück transferiert werden. (siehe auch Antibiotikaresistenzen) Sehr viel wahrscheinlicher bzw. natürlicher ist die Übertragung von Genen zwischen Bakterien, da sie eigens für einen solchen Transfer ausgestattet sind.

Modifizierte Gene in der Nahrungskette und Allergien

  • Aufnahme von ‚Fremd’-Genen durch die Nahrung
  • Allergien
  • Die Lektin-Kartoffel

Aufnahme von ‚Fremd’-Genen durch die Nahrung

Eine andere Befürchtung ist das Einbringen von modifizierten Genen in die Nahrungskette. Mit der Nahrung wird immer ‚Fremd’-DNA aufgenommen. Das Verdauungssystem ist so ausgelegt, dass es die Bestandteile der Nahrung in ihre kleinsten Teile zerlegt, bevor sie im Darmbereich in die Blutbahn abgegeben werden, um letztendlich im Körper an ihren Bestimmungsort zu gelangen. Andere unverdauliche Bestandteile werden wieder ausgeschieden.

Allergien

Allergien sind eine Abwehrreaktion des Immunsystems auf Stoffe, die als körperfremd erkannt werden (z.B. Eiweiße). Daher muss entschieden werden, inwieweit die Produkte der modifizierten Gene in die Nahrungskette eingehen. Am Beispiel der Zuckerrübe wird offensichtlich, dass dies oftmals nicht der Fall ist: Betrifft die Veränderung beispielsweise eine Resistenzeigenschaft der Zuckerrübe, so hat dies keinen Einfluss auf den später gewonnenen Zucker. Zucker besteht zu 100% aus Saccharose und weist keine Proteine auf. Ähnlich würde es bei der Weinrebe aussehen. Innerhalb des Weinbaus existiert seit über 100 Jahren ein Schadinsekt, die Reblaus, welches aus Amerika nach Europa eingeschleppt wurde. Durch Kreuzungszüchtung mit resistenten und toleranten amerikanischen Reben entstanden die heute üblichen Unterlagsreben. Problem ist, dass die inzwischen züchterisch sehr verbesserten Unterlagsreben nicht allen Anforderungen bezüglich Bodenbeschaffenheit, Klima etc. gerecht werden. Bei der züchterischen Arbeit muss immer die Reblausfestigkeit der Reben beachtet werden. Die Zuchteltern, die diese Eigenschaft vererben, weisen in vielen anderen Punkten aber Schwächen auf, z.B. mangelhafte Bewurzelung etc.. Es wäre wünschenswert, wenn Reblausresistenz durch Transformation in Unterlagen eingebracht werden könnte. Diese Resistenzeigenschaft wäre aber unabhängig von dem auf die Unterlage aufgepfropften Edelreis und damit von dem Produkt Wein.

Transgene Pflanzen, deren Produkte direkt in die Nahrungskette eingehen, werden intensiv auf ein mögliches Allergierisiko untersucht. Die Effektivität des Verfahrens zeigt auch das immer wieder angeführte Beispiel des Paranuss-Eiweißes in der Sojabohne. Ziel der gentechnischen Veränderung sollte die Züchtung einer methioninreichen Sojabohne sein. Methionin gehört zu den essentiellen Aminosäuren. Diese gentechnisch veränderte Sojabohne sollte in Tierfutter eingehen, um Methioninzusätze im Futter einzusparen. Als es nun deutlich wurde, dass diese Sojabohne auch in den menschlichen Verzehr geraten könnte, wurde sie auf ihr allergenes Risiko getestet.

Nahrungsmittel aus anderen Quellen, wie beispielsweise exotische Früchte, werden dagegen nicht auf ihr Risiko bezüglich Allergien getestet.

Die Gentechnik könnte in diesem Bereich auch einen positiven Beitrag leisten: Allergene könnten inaktiviert oder entfernt werden. Dies wurde beispielsweise bei einer Reissorte erreicht, die ein Eiweiß enthält, auf das ein gewisser Anteil der japanischen Bevölkerung allergisch reagiert.

Die Lektin-Kartoffel

Die Lektin-Kartoffel erregte Ende der 90er Jahre ein immenses Aufsehen. Im Rahmen eines Fütterungsversuchs mit transgenen Kartoffeln bei Ratten sollen Veränderungen des Darmgewebes nachgewiesen worden sein.
Dem 1996 am Rowett Research Institut (RRI) in Schottland durch Prof. Pusztai durchgeführten Versuch lag das Ziel zugrunde, die Widerstandskraft der Kartoffel gegenüber schädlichen Insekten zu steigern, ohne die Gesundheit der Konsumenten zu beeinträchtigen. Übertragen wurde das Gen für Lektin aus dem Schneeglöckchen (GNA Lektin; GNA = Galanthus Nivalis Aglutinin). Dabei konzentrierte man sich auf die Stoffgruppe der Lektine, die in Pflanzen eine weitverbreitete Eiweiß-Gruppe darstellen. Die Lektin-Kartoffel wurde innerhalb eines Versuches in unterschiedlicher Variation an Ratten verfüttert:

  • die transgene Kartoffel mit dem GNA Lektin Gen aus dem Schneeglöckchen
  • Kartoffeln, denen synthetisch hergestelltes Lektin beigemischt wurde
  • Nicht transformierte Kartoffeln der Ausgangslinie.
  • Diese Kartoffeln wurden nun in rohem, gekochten und gebratenen Zustand an die Ratten verfüttert.

Bei den Untersuchungen der Ratten wurde sich insbesondere auf das Darmgewebe konzentriert. Tiere, die rohe, gentechnisch veränderte Kartoffeln gefressen hatten, wiesen längere Dünndarmzotten auf im Vergleich zu Tieren, welche die herkömmlichen oder mit synthetischem Lektin versetzten Kartoffeln zu sich genommen hatten. Die Ratten, die mit gekochten gentechnisch veränderten Kartoffeln gefüttert wurden, zeigten eine dünnere Blinddarmschleimhaut im Vergleich zu den beiden Kontrollen. Weiterhin wiesen die Darmwände der Tiere, die rohe oder gekochte gentechnisch veränderte Kartoffeln gefressen hatten einen höheren Gehalt an Lymphozyten auf (Lymphozyten können auf Gewebeschädigungen hinweisen). Prof. Pusztai brachte diese Beobachtung mit den zusätzlich mit dem Lektin Gen übertragenen DNA-Abschnitten in Verbindung. Diese könnten zur Bildung von zusätzlichen Stoffen oder zur Veränderung der Inhaltsstoffe in der Kartoffel geführt haben, die in die Darmepithelzellen aufgenommen, ein Erhöhen des Gehaltes an Lymphozyten hervorgerufen haben könnten.
Zeitgleich mit der Veröffentlichung der Ergebnisse erschien in der selben Ausgabe der Zeitschrift ein Artikel von Harry Kuiper von der Universität in Wageningen, der sich kritisch mit der Studie auseinandersetzte. Seine hauptsächlichen Kritikpunkte waren:

  • Die Zahl der Versuchstiere pro Versuchsgruppe war zu klein (6), als dass daraus eine Statistik abzuleiten wäre.
  • Die Fütterung selber wies einen Eiweißmangel auf. Die kurzfristige Unterversorgung von Eiweiß könnte sich in gestörten Wachstums- und Immunfunktionen niederschlagen oder zumindest die Ergebnisse beeinflussen.
  • Prof. Pusztai vermutet, dass andere Bestandteile des eingebrachten DNA-Abschnittes, also nicht das GNA Gen selber, Veränderungen hervorgerufen haben könnten. Er ist dieser Vermutung aber nicht mit einem ‚leeren’ Konstrukt, also der Abschnitt ohne GNA-Gen, nachgegangen.

Es können Schwankungen in den Inhaltsstoffen der Kartoffeln auch innerhalb der Gewebekultur und in konventionellen Aufzuchten durch spontane genetische Veränderungen auftreten. Die Inhaltsstoffe der gentechnisch veränderten Kartoffeln wichen in bezug auf Glukose- und Stärkegehalt gegenüber den konventionellen Kartoffeln ab. Ob die Schwankungen nun auf das eingebrachte Gen oder auf natürliche Schwankungen zurückzuführen waren, ist nicht bekannt.
Die Veränderungen des Darmwachstums sind nicht einheitlich. Die Effekte, die rohe oder gekochte gentechnisch veränderte Kartoffeln hervorrufen sind einmal hemmend und einmal wachstumsfördernd. Es stellt sich nun die Frage, ob diese Effekte auf die gentechnische Veränderung der Kartoffel zurückzuführen sind. Die Ergebnisse von Prof. Pusztai werden nach wie vor sehr kontrovers diskutiert.