Point «Aktuelle Biotechnologie» Dezember 2025 (Nr. 282)

Landwirtschaft: Genomeditierter Weizen sorgt für die eigene Düngung

Weizen trägt entscheidend zur Versorgung der Menschheit mit Nahrung bei, er ist das Getreide mit der zweitgrössten Anbaufläche weltweit. Für hohe Erträge ist er auf eine ausreichende Düngung mit Stickstoff angewiesen. 18 Prozent des weltweit eingesetzten Stickstoffdüngers wird daher für Weizen eingesetzt. Das ist teuer, zudem belastet der Dünger sowohl bei der Produktion als auch bei der Anwendung die Umwelt. 

Forschende aus den USA und Kanada haben jetzt Weizenpflanzen entwickelt, die zu ihrer eigenen Düngung beitragen können. Da Pflanzen nicht in der Lage sind, Stickstoff aus der Luft zu binden und in eine für Pflanzen verfügbare Form umwandeln, sind sie hierfür auf die Unterstützung durch Bodenbakterien angewiesen. Mit Hilfe der Genomeditierung wurde der Weizen-Stoffwechsel so verändert, dass die Pflanzen eine Substanz über die Wurzeln ausscheiden. Diese lockt stickstofffixierende Bakterien an und fördert ihre Anlagerung an die Wurzeln. 

Bei reichlicher Stickstoffversorgung zeigten die genomeditierten Weizenpflanzen keinen Wachstumsunterschied im Vergleich zu unveränderten Pflanzen. Bei Stickstoffmangel verkümmerten und vergilbten die Kontrollpflanzen, während der genomeditierte Weizen weiter gedeihen konnte. Unter diesen Umständen lieferten die modifizierten Pflanzen in Laborversuchen bis zu zweifach höhere Erträge. Wenn diese Resultate auch im Freiland bestätigt werden können, wären derartige Weizensorten speziell auch für Kleinbauern in Entwicklungsländern nützlich, die sich keinen teuren Dünger leisten können.   (mehr…) 

Genomeditierung: Historischer EU-Kompromiss zu neuen Pflanzenzüchtungsverfahren

Immer mehr Länder entwickeln einen Rechtsrahmen für die Nutzung neuer Züchtungstechnologien, wie der Genschere CRISPR/Cas9. In der EU wurde nach zähen Verhandlungen jetzt ein politischer Konsens erzielt, der die Nutzung der neuen Verfahren zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit und der Nachhaltigkeit des europäischen Agrar- und Lebensmittelsektors ermöglichen soll. 

Die politischen Entscheidungsträger einigten sich im Rahmen des sogenannten Trilogs auf einen innovationsfreundlichen und praxistauglichen Ansatz. Pflanzen mit geringfügigen genetischen Veränderungen, die auch in der Natur oder durch herkömmliche Züchtungsverfahren entstehen könnten (NGT-1), werden als gleichwertig zu herkömmlich gezüchteten Sorten eingestuft. Die Pflanzen und Erzeugnisse daraus müssen daher nicht speziell gekennzeichnet werden, wohl aber NGT-1 Saatgut, um Transparenz und Wahlfreiheit sicherzustellen. Für Pflanzen mit weitergehenden genetischen Veränderungen gelten weiterhin restriktive Auflagen.

Damit die neuen Bestimmungen in Kraft treten können, müssen sie noch vom Europäischen Parlament und Rat formell verabschiedet werden. Damit wird für die erste Hälfte 2026 gerechnet, danach folgt eine zweijährige Implementierungsphase. Der historische Kompromiss wurde von den Dachverbänden der europäischen Landwirtschaft, der Pflanzenzüchtung und der Forschung begrüsst. Er wird auch für die Diskussion zur Regulierung neuer Züchtungsverfahren in der Schweiz Impulse geben.   (mehr…) 

Lebensmittel: Nachhaltige Eiweissproduktion mit genomeditierten Pilzen 

Konsumentinnen und Konsumenten suchen zunehmend nach Alternativen zu Fleisch als Eiweiss-Quelle in der Ernährung. Hierfür gibt es ein breites Angebot proteinreicher pflanzlicher Lebensmittel, zum Beispiel Hülsenfrüchte. Allerdings fehlen manchen dabei die gewohnte Konsistenz und der Geschmack von Fleisch. Hier kann Eiweiss aus Pilzen, Mykoprotein, eine interessante Ergänzung des Speiseplans bieten. 

Ein chinesisches Forschungsteam zeigt jetzt, wie mit Hilfe der Genschere CRISPR/Cas9 die schon lange als Eiweissquelle verwendeten Fusarium venenatum-Pilze nahrhafter und ihre Produktion nachhaltiger gemacht werden können. Durch das Ausschalten zweier Gene konnten sie die Struktur und den Stoffwechsel der Pilze anpassen. Dadurch stieg der Anteil lebenswichtiger Aminosäuren in der Biomasse. Zugleich wurde über 40 Prozent weniger Zucker als Pilz-Nährstoff benötigt, um die gleiche Menge Mykoprotein zu erzeugen, und die Produktion konnte um über 80 Prozent beschleunigt werden.

Eine Analyse über den gesamten Produktionszyklus zeigte, dass durch die Genomeditierung der Fusarienpilze der Klima-Fussabdruck ihrer Produktion im Grossmassstab um bis zu 60 Prozent zurückging. Damit ist das erzeugte Mykoprotein eine schmackhafte, nahrhafte und weniger umweltbelastende Alternative zu Hühnerfleisch.   (mehr…) 

Medizin: Impfung gegen den anaphylaktischen Schock

Allergien, zum Beispiel gegen Erdnüsse oder Insektengifte, können im Extremfall zu einem lebensbedrohlichen anaphylaktischen Schock führen. Dieser kann bereits durch geringste Mengen des Allergens ausgelöst werden, zum Beispiel bei Spurenverunreinigungen. Ausgelöst werden diese überschiessenden Immunreaktionen durch gegen das Allergen gerichtetes Immunglobulin E (IgE).

In einem Tiermodell zeigen Forschende aus Frankreich jetzt, dass ein neuartiger Impfstoff gegen IgE Mäuse mindestens ein Jahr lang zuverlässig gegen IgE-vermittelte allergische Reaktionen schützt. Da das Immunsystem normalerweise nicht auf körpereigene Substanzen wie IgE reagiert, koppelten die Forschenden ein IgE-Fragment mit einem stark immunogenen Trägereiweiss. Nach der Immunisierung damit entwickelten die Mäuse Antikörper gegen IgE, welche allergische Reaktionen verhinderten.

Noch muss bestätigt werden, ob dieser Ansatz auch zur Behandlung bei Menschen geeignet ist. Dafür sind Wirksamkeits- und Sicherheitsprüfungen erforderlich, um unerwünschte Auswirkungen zu vermeiden. Es existiert bereits eine teure und aufwändige Therapie schwerer Lebensmittelallergien mit monoklonalen Antikörpern gegen IgE. Wenn sich der gleiche Effekt durch eine einfache Impfung erzielen lässt, würde das einem deutlich breiteren Kreis von Patientinnen und Patienten zugutekommen.   (mehr…) 

Vollständige PDF Version Point «Aktuelle Biotechnologie» Dezember 2025 (Nr. 282) mit Quellenangaben

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