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Genmanipulierter Mais in der Europäischen Union - Hintergrund

 

Dreifache Genmanipulation

 

I. Ampicillin-Resistenz

 

Dem Mais wurde als sog. Markergen eine Resistenz gegen das Antibiotikum Ampicillin eingefügt. Markergene sind ein Instrument der Gentechniker, um die „erfolgreich“ manipulierten Zellen, die das neue Gen erfolgreich aufgenommen haben, von den anderen zu unterscheiden. Dazu wird das Markergen gemeinsam mit dem jeweils gewünschten fremden Gen in eine „Kassette“ gepackt. Wurde das Erbgut erfolgreich verändert (transformiert), dann wirkt auch das Markergen. Bis vor ein paar Jahren wurden ausschließlich Antibiotika-Resistenz-Gene als Markergene verwandt. Das entsprechende Antibiotikum wird dann auf die Zellen geträufelt: Diejenigen Zellen, die überleben, sind durch das Markergen resistent - ein Zeichen dafür, daß auch das gewünschte Fremdgen in das Erbgut eingebaut wurde. Markergene haben keinen Nutzen für die genmanipulierte Pflanzen und deren geplante Verwendung. Deshalb sollten sie entfernt werden. Neuere wissenschaftliche Erkenntnisse haben die Möglichkeit aufgezeigt, Markergene wieder aus der transgenen Nutzpflanze herauszunehmen. Der Novartis-Mais entspricht also nicht einmal dem derzeitigen wissenschaftlichen Stand der Technik.

Das sog. "bla-Gen" kodiert die Synthese des Enzyms Beta-Laktamase, welches Ampicillin inaktiviert. Das bla-Gen ist im Mais selbst nicht aktiv, es ist "abgeschaltet". Deshalb soll die auf dem Acker angebaute Maispflanze auch keine Beta-Laktamase mehr aufbauen. Wird diese Gensequenz jedoch auf Bakterien übertragen, so kann dieses Gen wieder aktiviert werden. Wenn die Wahrscheinlichkeit eines solchen Gentransfers auch unterschiedlich hoch beurteilt wird, so wäre bereits die bloße Möglichkeit einer Übertragung und eine damit verbundene Verbreitung der Antibiotikaresistenz, insbesondere auf pathogene Bakterien, nicht akzeptabel.

Dieses Risiko besteht um so mehr, wenn dieser Mais in nichtverarbeiteter Form als Nahrungs- oder Futtermittel in den menschlichen oder tierischen Magen-Darm-Trakt gelangt. Nach Untersuchungen der beiden Kölner Virologen Walter Doerfler und Rainer Schubbert wird mit der Nahrung aufgenommenes Erbgut durch die Verdauung nicht etwa vollständig zerstört, sondern Genabschnitte mit einer Größe von bis zu einem Viertel des gesamten fremden Erbgutes, also funktionsfähige Gene, gelangen in "nackter" Form in den Darm. Im Mäuseexperiment konnte gezeigt werden, daß die dort auftretenden Mikroorganismen diese Genbruchstücke aufnehmen und in ihr eignes Genom einbauen können. In einer Studie an Mäusen konnte über die Nahrung aufgenommene DNA außerdem in Blut sowie in Milz-, Leber- und Muskelzellen nachgewiesen werden. In den Zellen können auch auf diesen fremden Genen verschlüsselte Proteine aufgebaut werden - also auch die Eiweiße, welche Ampicillin wirkungslos machen. Bei Krankheitserregern würde dies dazu führen, daß auch sie Resistenzen gegen Ampicillin entwickeln. Ampicillin könnte dann nicht mehr in der Bekämpfung von Krankheitserreger bei Hirnhaut- und Lungenentzündungen, Bronchitis und Diphtherie eingesetzt werden.

Eine weitere Gefahr resultiert aus der unspezifischen Wirkung der Ampicillin-Resistenz: Gegen andere Antibiotika aus der Stoffgruppe der Penicilline, zu denen auch Ampicillin gehört, können die aufgebauten Proteine gleichfalls wirken. Generell kann dies dazu führen, daß damit verschiedene Antibiotika inaktiviert werden - sofern sie zur Stoffgruppe der Penicilline gehören.

 

Der Ausschuß für Ernährung der  EU-Kommission schätzt das Risiko einer bakteriellen Transformation als extrem gering ein: das Produkt würde zu dem ohnehin schon weit verbreiteten Auftreten von Bakterien bei Mensch und Tier, die resistent gegen Ampicillin sind, nicht mehr wesentlich beitragen. Im Gegensatz dazu verlangen Wissenschaftler des ACNFP (Advisory Committee on Novel Foods and Processes), einem Beratungsorgan des British Ministry of Agriculture, Fisheries and Food, die Entfernung des Antibiotikaresistenzgens aus dem Novartis-Mais. Der Grad der natürlich auftretenden Antibiotikaresistenzen sowie die Mechanismen zum Transfer dieser Resistenz können nicht auf die Entwicklung einer Antibiotikaresistenz übertragen werden, die durch die Einfügung von Resistenzgenen künstlich und vor allem in großer Menge in natürliche Habitate eingeführt wird.

 

 

II. Gensequenz aus dem Bacillus thuringiensis

 

Seit vielen Jahren werden im biologischen Landbau zur Schädlingsbekämpfung B.t.-Toxine eingesetzt, meist in einer Mischung aus dem Bacillus thuringiensis, Sporen und den Toxinkristallen selbst. Da der biologische Landbau nur einen geringen Prozentsatz der agrarisch bewirtschafteten Fläche umfaßt, ist die Gefahr, daß Insekten Resistenzen gegen B.t.-Toxine (Delta Endotoxin) entwickeln, relativ gering.

Bei der bisherigen Anwendung der B.t.-Toxine sind keine unerwünschten Nebenwirkungen bekanntgeworden, da diese nur zum Besprühen der Pflanzenoberfläche eingesetzt wurden und innerhalb weniger Tage unter UV-Einstrahlung wieder zerfallen. Die eingesetzten Mittel enthielten auch kein aktives Toxin, sondern Protoxin, das über mehrere Stufen hinweg aktiviert wird. Es entfaltet seine eigentliche toxische Wirkung erst durch die Verdauungsenzyme im Magen von Insekten. Dieses Toxin zerstört bei manchen Insekten die Magenwände und tötet diese dadurch ab.

Die Proteinkristalle des Toxins werden als "Cry-Proteine" bezeichnet, die Gene, welche diese Proteine bilden, heißen „Cry-Gene“. Inzwischen sind circa 50 Cry-Proteine mit strukturellen und spezifischen Unterschieden für bestimmte Insekten bekannt. Die Einfügung von Cry-Genen in die genmanipulierte Maispflanze schafft eine völlig neue Situation, verglichen mit der bisherigen Anwendung des B.t.-Toxins im biologischen Landbau. Der Novartis-Mais produziert das Toxin Cry IA(b) selbständig und in allen Teilen und Zellen der Pflanze. Diese Toxin-Variante unterscheidet sich zudem in seiner molekularen Struktur von dem in der Natur auftretenden Toxin.

Werden nun Reste der transgenen Maispflanzen in den Boden eingebracht, so treten dort bedeutend höhere Konzentrationen an B.t.-Toxin auf als beim herkömmlichen Gebrauch. Diese können sowohl Inaktivierungs- als auch Zersetzungsprozesse überdauern. Eine bedeutend höhere Konzentration als die in der Natur vorkommende beschleunigt jedoch die Selektion von resistenten Zielinsekten um ein Vielfaches: Je höher die Konzentration toxischer Stoffe, desto höher auch die Wahrscheinlichkeit der Entstehung resistenter Organismen.

Die qualitativen und quantitativen Unterschiede im Gebrauch der genmanipulierten Pflanze sind im Vergleich zu dem konventionellen Einsatz von B.t.-Substanzen im biologischen Lanbau beim Novartis-Antrag jedoch kaum berücksichtigt worden.

 

 

Exkurs: B.t.-Baumwolle in den USA - ein Flop?

 

Die amerikanische Environment Protection Agency (EPA) ließ im Herbst 1995 den Anbau einer genmanipulierten Baumwollsorte des Gentech-Konzerns Monsanto zu. Die Baumwolle exprimiert das Cry IA(c)-Gen aus dem Bacillus thuringiensis, dem toxische Wirkung auf den Baumwollkapselwurm sowie auf zwei weitere Schädlinge, dem Rosa Baumwollkapselwurm und dem Tabakknospenwurm, zugeschrieben wird. Im letzten Jahr wurde die B.t.-Baumwolle erstmalig großflächig angebaut. Ende letzten Jahres jedoch trat in der Anbauregion in Texas eine schlimme Plage des Baumwollkapselwurm auf den Plantagen auf, wo die B.t.-Baumwolle angebaut wurde. Die genauen Ursachen für die rasante und ungewöhnliche Vermehrung werden noch untersucht, verschiedene Erklärungsmuster werden gehandelt.

1.    Ungewöhnliche klimatische Bedingungen, zum Beispiel die Temperatur, könnten zu einer verstärkten Vermehrung der Schadinsekten geführt haben.

2.    Die Bildung des Proteins Cry IA(c)-Toxin sei in der B.t.-Baumwolle nicht vollständig gelungen und habe zu inaktivem B.t.-Toxin geführt, das wirkungslos gegen die Schadinsekten gewesen sei.

3.    Auf Grund eines massenhaften Ausbringens des B.t.-Toxins hätten sich binnen kürzester Zeit B.t.-resistente Stämme der Insekten gebildet, die dann gegenüber den nichtresistenten Stämmen einen Selektionsvorteil besitzen und sich auf diese Weise ungehindert vermehren können.

Sowohl die Erklärungsversuche 2. und 3. (ungenügender Proteinaufbau bzw. Bildung B.t.-resistenter Insektenstämme) deuten daraufhin, daß Genmanipulationen an Nutzpflanzen methodisch bedingte Unsicherheiten in sich bergen. An der falschen Stelle eingebaute fremde Gene können die Pflanzen zum Aufbau von toxischen Stoffen veranlassen und ganz neue Eigenschaften des genmanipulierten Organismus bewirken ("Positionseffekte"). Die Behauptung der drei wissenschaftlichen Ausschüsse der EU-Kommission, die Tochterpflanzen seien mit Ausnahme der drei Genmanipulationen mit den Elternpflanzen identisch und daher seien auch keine gesundheitlichen Gefahren zu erwarten, ist falsch. Nach zahlreichen Genmanipulationen im Labor und weltweit über 1500 Freisetzungsversuchen ist immer noch keine gentechnische Methode für den spezifischen Einbau von fremder DNA in ein Genom abzusehen. Solange jedoch die Eigenschaften der Tochtergenerationen von transgenen Nutzpflanzen nicht einigermaßen vorhersehbar sind, DNA-Sequenzen quasi unbeeinflußbar exprimiert oder nicht exprimiert werden bzw. kein genauer Einbau in das Pflanzengenom möglich ist, kann die Bildung von möglicherweise toxischen Stoffen nicht ausgeschlossen werden. So gesehen stellen Genmanipulationen auch bei Pflanzen per se ein enormes Gefahrenpotential dar.

 

 

III. Herbizidresistenz

 

Wie viele andere transgene Nutzpflanzen weist auch der Novartis-Mais eine Resistenz gegen das Totalherbizid BASTA auf. Durch das Ausbringen des Herbizids, das ebenfalls von Novartis produziert wird, auf dem Acker werden alle anderen Pflanzen vernichtet, während die transgene Nutzpflanze die Giftdusche übersteht. Dies führt entgegen den Versprechungen der Chemiekonzerne nicht etwa zu einem geringeren Herbizideinsatz, sondern im Gegenteil zu dessen verstärktem Ausbringen. Motto: Die resistente Nutzpflanze wird durch die Herbizide nicht mehr geschädigt, also kann dieses bedenkenlos eingesetzt werden. Erfahrungen mit Monsantos Round-Up-Ready-Soybean und dem dazugehörigen Herbizid Round-Up belegen, daß der Herbizideinsatz extrem ansteigt. Der Wirkstoff in Round-Up, Glyphosat, ist schon jetzt in den USA die dritthäufigste Ursache bei berufsbedingten Krankheiten unter Landwirten.

Beim Verzehr von herbizidresistenten Pflanzen werden die Herbizide und deren Abbauprodukte mitgegessen. Obwohl in Zulassungsverfahren geprüft wurde, welche Auswirkungen der Verzehr unveränderter Herbizide kurzfristig hat, liegen nur wenige Untersuchungen zur chronischen Toxizität bei langfristigem Konsum vor.

 

 

IV. Fazit

 

Durch die Einfügung der Insekten- und Herbizidresistenzgene in den Novartis-Mais werden neue Proteine in den Pflanzen gebildet, deren allergieauslösendes Potential weitgehend ungeklärt ist. Gerade Gene, welche durch die Gentechnik neu in Lebensmittel eingebracht und sogar über Artgrenzen hinweg übertragen werden, können dem menschlichen Körper und dessen Immunsystem fremd sein. In diesem Fall existieren auch keine Testmöglichkeiten. Wird bei mehreren genmanipulierten Pflanzenarten die gleiche Gensequenz eingefügt, welche den Aufbau eines bestimmten Proteins steuert (etwa BASTA-Resistenz bei Mais, Raps und Soja), so wird die Bevölkerungsgruppe, die auf eines dieser Produkte Allergien entwickelt, auch auf alle anderen allergisch reagieren. Ein noch größeres Risiko allerdings stellt die eingefügte Ampicillin-Resistenz dar: Nach einer Übertragung dieser Resistenz auf Mikroorganismen und menschlichen Zellen fiele Ampicillin und möglicherweise weitere Penicilline dauerhaft als Therapeutika aus.

 



Uwe Ness | Texte zu Politik, Literatur & Geschichte