Point «Aktuelle Biotechnologie» Februar 2022 (Nr. 236)

Genomeditierung: Mehltauresistente Weizensorten in wenigen Monaten

Moderne Züchtungsverfahren, wie die Genomeditierung, ermöglichen die schnelle und effiziente Anpassung der Eigenschaften von Nutzpflanzen. Das bietet grosse Chancen für eine nachhaltigere Landwirtschaft, weil krankheitsresistente Sorten weniger auf Pflanzenschutzmittel angewiesen sind. Schon 2014 konnte ein chinesisches Forscherteam durch sechs gezielte Veränderungen im Erbgut von Weizen die Resistenz der Pflanzen gegen Mehltau deutlich steigern. Allerdings ging das auf Kosten des Wachstums und des Ertrags. Jetzt hat das Forscherteam eine weitere Weizen-Variante entwickelt, die Pilzresistenz und normales Wachstum vereint. Mit dem CRISPR/Cas9-System konnten sie diese Eigenschaft in nur zwei bis drei Monaten in mehrere Elite-Weizensorten übertragen. Das eröffnet neue Perspektiven für die Züchtung krankheitsresistenter Weizensorten. Um die Verwendung moderner Züchtungsverfahren zu erleichtern, hat China kürzlich die Richtlinien für deren Einsatz angepasst.   (mehr…)

Medizin: CAR-T Therapie drängt Krebs mehr als zehn Jahre zurück

Im Jahr 2010 wurden zwei Blutkrebs-Patienten bei klinischen Studien in den USA mit der damals noch experimentellen CAR-T Therapie behandelt. Der Erfolg war unmittelbar – und er hält auch nach über einem Jahrzehnt an. US-Forscher berichten jetzt über Langzeiterfahrungen mit der inzwischen zugelassenen Behandlung. Bei dem CAR-T Verfahren werden dem Patienten eigene Blut-Immunzellen entnommen, und im Labor so verändert, dass sie die Krebszellen erkennen und bekämpfen können. Danach werden die Zellen wieder zurück in den Blutkreislauf gebracht. So kann sich der Körper mit medizinischer Unterstützung selbst erfolgreich gegen den Krebs wehren. Es war allerdings nicht sicher, wie lange die aktivierten Immunzellen im Körper der Patienten fortbestehen würden. Die neue Studie zeigt jetzt, dass sie auch nach mehr als einem Jahrzehnt noch aktiv sein können. Das unterstützt die Hoffnungen, dass mit der CAR-T Zelltherapie die Rückkehr von Krebserkrankungen dauerhaft verhindert werden kann. Mehrere Therapien auf Basis des CAR-T Verfahrens sind bereits zugelassen, zahlreiche weitere für verschiedene Krebsarten befinden sich in der Entwicklung.  (mehr…)

Ernährung: Ersatz für menschliches Milchfett aus Hefe

Muttermilch ist und bleibt aufgrund ihrer ganz besonderen Bestandteile die beste Ernährung für Säuglinge. Allerdings ist das Stillen nicht immer möglich. Damit Säuglingsmilch einen vollwertigen Ersatz bietet, muss sich ihre Zusammensetzung an der Muttermilch orientieren. Aufgrund der speziellen Inhaltsstoffe ist das allerdings nicht ganz einfach. Neue Produktionsverfahren können einen Beitrag dazu leisten, die Qualität und den Gesundheitswert von Säuglingsmilch weiter zu steigern. Forscher aus Grossbritannien und Indien zeigen jetzt, dass sich mit Hilfe bestimmter Hefestämme ein guter Ersatz für menschliches Milchfett herstellen lässt. Sowohl in der Zusammensetzung als auch in der Struktur ähnelt er weitgehend den Fettstoffen in der Muttermilch. Das biotechnologische Verfahren könnte künftig eine kostengünstige Produktion auch als Zutat für Säuglingsmilch ermöglichen.   (mehr…)

Klimawandel: Gentech-Pflanzen gegen die Erderwärmung

Auch die Landwirtschaft trägt zum Klimawandel bei. Daher lässt sich auch hier ein Hebel ansetzen, um den globalen Ausstoss an Treibhausgasen zu reduzieren. Forscher aus Deutschland und den USA zeigen jetzt, dass sich in der EU durch den Anbau bereits existierender gentechnisch veränderter Nutzpflanzen, wie Mais, Raps oder Zuckerrüben, jedes Jahr etwa 33 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente einsparen liessen. Das entspricht 7.5% des landwirtschaftlichen Treibhausgasausstosses in der EU. Der Hauptgrund für diese Einsparungen sind die höheren Erträge, die mit gentechnisch veränderten Sorten realisiert werden können. Das würde die Abhängigkeit von Importen nach Europa reduzieren, und verringert damit den Druck auf globale Agrarflächen. Die anhaltend hohe Nachfrage nach Agrarrohstoffen treibt die Ausweitung der Anbauflächen und damit den Treibhausgasausstoss, z. B. durch Brandrodung, an. Die Wissenschaftler plädieren dafür, die vorhandenen Agrarflächen in Europa möglichst effizient genutzt werden – auch, um damit einen Beitrag gegen den Klimawandel zu leisten.   (mehr…)

Pflanzenzüchtung: Verbesserte Kartoffeln durch Genomeditierung

Kartoffeln sind weltweit die drittwichtigsten Nahrungspflanzen. In Europa und Teilen Amerikas sind sie Grundnahrungsmittel. Daher besteht ständiger Bedarf an der züchterischen Verbesserung der Sorten. Moderne Verfahren, wie die Genomeditierung, können hier den Züchtungsfortschritt deutlich beschleunigen. In einer aktuellen Übersichtsarbeit geben Forscher aus Indien einen Eindruck der verschiedenen Eigenschaften, die in Kartoffeln bereits mit der CRISPR/Cas Genschere erfolgreich verändert wurden. So konnten Pflanzen mit verbesserter Resistenz gegen Kartoffelviren und gegen die gefürchtete Kraut- und Knollenfäule entwickelt werden. Mehrere Forschungsprojekte beschäftigen sich mit einer verbesserten Stärkequalität, oder einer Veränderung des Karotinoidgehalts der Knollen. Auch Kartoffeln, die keine braunen Druckstellen entwickeln, oder solche, die keine giftigen Solanine mehr bilden, wurden entwickelt. Diese können in grünen Knollen für Konsumenten gefährlich werden. Die grosse Bandbreite der Projekte zeigt das eindrucksvoll Potential der neuen Züchtungsverfahren.   (mehr…)

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