Point «Aktuelle Biotechnologie» Januar 2022 (Nr. 235)

Medizin: Erste Herztransplantation mit Organ von Schwein

Weltweit ist die Nachfrage nach Spenderorganen viel höher als das Angebot. Viele Patienten haben daher keine Chance, einen dringend benötigten Organersatz zu erhalten. Schon lange wird daher an Möglichkeiten gearbeitet, tierische Organe für Menschen nutzbar zu machen. Das grösste Problem dabei ist die natürliche Abstossungsreaktion des menschlichen Körpers gegen fremdes Gewebe. In den USA haben am 7. Januar 2022 Chirurgen des University of Maryland Medical Center jetzt erstmals das Herz aus einem Schwein transplantiert. Empfänger war ein 57-jähriger Mann, der keine andere Überlebenschance hatte. Neben einer medikamentösen Behandlung, um Abstossungsreaktionen zu unterdrücken, war auch das tierische Herz angepasst wurden, um seine Eignung als Transplantat zu verbessern. Dazu waren zuvor mehrere Eingriffe in das Erbgut des Spender-Schweins durchgeführt worden, um die Kompatibilität des Organs mit dem Empfänger zu verbessern. In den Wochen nach dem Eingriff haben sich bisher keine Abstossungs-Reaktionen gezeigt. Ein ermutigendes Resultat, auch wenn die Entwicklung von Transplantationen mit tierischen Organen noch am Anfang steht.   (mehr…)

Gesundheit: Genomeditierung zur Entfernung von Allergenen

Allergien gegen Nahrungsmittel oder Substanzen in der Umwelt sind weit verbreitet, viele Personen leiden darunter. Die Auswirkungen können von lästig bis lebensgefährlich reichen. Eine wirksame Behandlung ist schwierig, in den meisten Fällen ist die lebenslange Vermeidung des Kontakts mit dem Allergen erforderlich. Das ist oft nicht einfach, und führt zu persönlichen Einschränkungen. Neue Technologien wie die Genomeditierung werden künftig eine immer wichtigere Rolle spielen, um Allergene aus der Umgebung zu entfernen. Damit lassen sich gezielt einzelne unerwünschte Eigenschaften von Lebewesen ausschalten. Beispiele sind die Entfernung von Erdnuss-Allergenen, allergenreduzierte Hühnereier und Milchprodukte, und Soja- und Weizenpflanzen mit weniger allergieauslösenden Eiweissen. Auch für eine Überempfindlichkeit gegen bestimmte Haustiere zeichnen sich Lösungsansätze ab. Für die etwa 10% der Bevölkerung, die auf Katzen überempfindlich reagieren, könnten allergenreduzierte Hauskatzen eine neue Perspektive eröffnen.   (mehr…)

Ernährung: Kultiviertes Fleisch ohne tierisches Serum

Die Nachfrage nach Alternativen zu klassischen Fleischprodukten wächst. Immer mehr Menschen möchten den Verzehr von tierischem Fleisch einschränken, aber trotzdem nicht auf den Fleischgenuss verzichten. Die biotechnologische Vermehrung von tierischen Muskelzellen in Kultur bietet hier eine Lösung. Technisch ist das schon länger möglich, allerdings waren Aufwand und Kosten dafür bisher enorm. Intensive Forschungsarbeiten weltweit zielen daher darauf ab, eine nachhaltige und kostengünstige Produktion tierischer Zellen zu ermöglichen. Hier wurden in den letzten Jahren grosse Fortschritte erzielt. Ein Engpass war allerdings bisher, dass viele Muskelzell-Kulturen für ihr Wachstum Serum aus Tieren benötigen, und damit von einer laufenden Versorgung mit tierischen Produkten abhängig sind. Das widerspricht dem Wunsch, die Nutzung von Tieren für die Fleischproduktion möglichst einzuschränken. Das niederländische Start-Up Unternehmen Mosa Meat, eins der weltweit führenden Unternehmen bei Forschung und Entwicklung von kultiviertem Fleisch, hat jetzt einen Ansatz für die Vermehrung von Rinder-Muskelzellen ohne tierisches Serum beschrieben. Sie veröffentlichten die Einzelheiten dieses wichtigen Durchbruchs in der Fachzeitschrift «Nature Food», um das Wissen für die weltweite Forschung zugänglich zu machen.   (mehr…)

Schädlinge: Bt-Baumwolle schützt auch Nachbarkulturen

Insektenresistente Bt-Nutzpflanzen sind gegen Schädlings-Frass geschützt. Dadurch steigen Erträge, und der Bedarf an chemischen Pflanzenschutzmitteln wird reduziert. Aufgrund ihrer grossen Vorteile für die Landwirte sind die Anbauflächen für Bt-Pflanzen seit 1996 auf aktuell auf etwa 100 Millionen Hektaren weltweit gestiegen. Schon lange ist bekannt, dass auch Nachbarkulturen vom reduzierten Schädlingsdruck durch den Anbau von Bt-Sorten profitieren. Forscher aus China zeigen jetzt erstmals, dass ein Rückgang der Anbaufläche von Bt-Baumwolle grossflächige nachteilige Auswirkungen auf Landwirtschaft und Ökologie hat. Der Umstieg vieler Landwirte in Nordchina auf andere, nicht insektenresistente Kulturen verdoppelte den Befall und die Schäden durch den gefrässigen Baumwollkapselwurm auch bei anderen benachbarten Kulturen, und erforderte daher eine deutliche Zunahme der Anwendungen von Insektiziden. Transgene, insektenresistente Pflanzen können daher ein wichtiger Baustein für eine nachhaltigere Landwirtschaft sein. China plant, deren Anbau künftig auszuweiten.   (mehr…)

Japan: Genomeditierte Lebensmittel zugelassen

In Japan kommen immer mehr Produkte moderner genomischer Technologien (NGT) auf den Markt. Nach einer Tomatensorte mit gesundheitsförderndem GABA-Aminosäuregehalt wurden jetzt auch zwei genomeditierte Fische als Lebensmittel zugelassen. Sowohl die Seebrasse als auch der Kugelfisch wachsen schneller und zeichnen sich durch eine bessere Futterverwertung aus. Das senkt die Kosten für die Produktion, die in geschlossenen Tanks auf Land erfolgt. Japanische Experten erwarten für diese genomeditierte Organismen ohne artfremde Erbinformation keine speziellen Risiken, die aufwändige Prüfungen erfordern würden. Daher sind in Japan wie in vielen anderen Ländern die Hürden für den Marktzugang für Produkte neuer Züchtungsverfahren niedrig.   (mehr…)

England: Grünes Licht für neue Züchtungsverfahren

Während im Rest Europas noch diskutiert wird, macht Grossbritannien beim praktischen Einsatz innovativer Züchtungsverfahren vorwärts. Freisetzungsversuche mit Pflanzen, deren Erbgut mit modernen Verfahren wie der Genschere CRISPR/Cas9 verändert wurde, sollen ohne vorherige Bewilligung erlaubt werden. Voraussetzung dafür ist, dass die Veränderungen in den Pflanzen auch auf natürliche Weise entstanden sein könnten. Das ist bei vielen Anwendungen der modernen Züchtungsverfahren wie der Genomeditierung der Fall. Grossbritannien sieht grosse Chancen in den neuen Technologien, um die Landwirtschaft nachhaltiger, produktiver und weniger anfällig gegen Klimaschwankungen zu machen. Nach dem Austritt aus der EU nutzt die Regierung die Chance, nicht mehr zeitgemässe gesetzliche Hürden für die Pflanzenzüchtung aus dem Weg zu räumen. Jetzt hat sie einen liberalen Regelungsentwurf für Freisetzungsversuche in England vorgelegt, der noch vom Parlament bestätigt werden muss. In der EU und in der Schweiz werden genomeditierte Pflanzen noch pauschal als «gentechnisch veränderte Organismen» reguliert, was die Forschung erschwert und einen Anbau praktisch unmöglich macht. (mehr…)

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Text und Redaktion: Jan Lucht, Leiter Biotechnologie (jan.lucht@scienceindustries.ch)