Point «Aktuelle Biotechnologie» Oktober 2026 (Nr. 292)

Neue Züchtungsverfahren: Zwiebelschneiden ohne Tränen dank CRISPR-Genschere

Zwiebeln gehören weltweit zu den meistverwendeten Gemüsearten und sind eine wichtige Zutat in unzähligen Gerichten. Was auf dem Teller geliebt wird, sorgt aber in der Küche oft für Tränen: Beim Zwiebelschneiden entweicht ein chemischer Reizstoff, der in den Augen brennt. Japanische Forschende haben jetzt mit Hilfe der Genomeditierung Zwiebeln entwickelt, die wesentlich weniger der augenreizenden Substanz produzieren.

Mit Hilfe der Genschere CRISPR/Cas9 konnten sie in Zwiebelpflanzen das LFS-Gen ausschalten. Dieses ist für die Produktion eines Schlüsselenzyms der chemischen Reaktion verantwortlich, welche die Freisetzung des Tränenreizfaktors verursacht. Entsprechend war in Blättern und Zwiebeln dieser Pflanzen die Aktivität des LFS-Enzyms um 80 Prozent reduziert. Das sollte auch zu einer entsprechenden Reduktion des Tränenreizfaktors nach dem Schneiden der Zwiebeln führen.

Das Resultat ist ein Machbarkeitsbeweis für die Produktion tränenreizreduzierter Zwiebeln durch Genomeditierung. Aufgrund des verwendeten Verfahrens zur Zellkultur wiesen die resultierenden Pflanzen jedoch Wachstumsunregelmässigkeiten auf, die nicht in direktem Zusammenhang mit den gezielten genetischen Veränderungen stehen. Dieses Problem sollte sich durch technische Anpassungen des Kulturverfahrens lösen lassen, um so wohlschmeckende und gesunde Zwiebeln ohne Tränenreizfaktor zu entwickeln.   (mehr…)

Nachhaltigkeit: Weniger Landverbrauch mit präzisionsfermentierten Milchalternativen

Die Erzeugung tierischer Produkte wie Fleisch und Milch ist im Vergleich zur Pflanzenproduktion ineffizient, trägt zur Belastung von Umwelt und Klima bei und ist global eine wesentliche Ursache des Biodiversitätsverlusts. Alternativen zu tierischen Produktionssystemen könnten daher einen wichtigen Beitrag für eine verbesserte Nachhaltigkeit leisten. So wird es zunehmend möglich, Milcheiweiss statt mit Kühen in Bioreaktoren mit genetisch veränderten Mikroorganismen zu produzieren. Dieser Prozess wird auch als Präzisionsfermentation bezeichnet. Erste derartige Produkte sind ausserhalb Europas bereits auf dem Markt.

Britische Forschende zeigen jetzt, dass biotechnologisch erzeugte Milchalternativen wesentlich weniger Agrarfläche benötigen. Sie verglichen den Flächenbedarf für die Produktion von Kuhmilch mit dem Flächenbedarf für die Herstellung einer Milchalternative aus biotechnologisch erzeugten Proteinen sowie pflanzlichem Zucker und Öl. Es zeigte sich, dass die tierfreie Produktion eine Flächeneinsparung von 95 Prozent ermöglichen würde. 

Bei dem Ersatz von 20 Prozent der Kuhmilch durch Alternativen aus Präzisionsfermentation würden in Grossbritannien 859.000 ha Agrarfläche frei und könnten für Klimaschutzmassnahmen wie Aufforstungen, zur Produktion von Bioenergie und als Biodiversitätsfläche genutzt werden. Damit könnte ein wesentlicher Beitrag zum für 2050 in Grossbritannien angestrebten Netto-Null-Ziel geleistet werden.   (mehr…)

Landwirtschaft: Wildarten-Mikrobiom steigert Düngereffizienz bei Reis

Dünger ist für eine produktive Landwirtschaft unerlässlich. Stickstoffhaltiger Mineraldünger ist sehr wirksam, aber belastet Böden, Umwelt und Klima und ist teuer. Hier könnten Pflanzen mit einer besseren Stickstoffverwertung einen Beitrag leisten. Allerdings haben viele moderne Kultursorten im Lauf der Domestizierung die Assoziation mit nützlichen Bodenbakterien verloren, die Pflanzen bei der Nährstoffversorgung unterstützen.

Ein chinesisches Forschungsteam zeigt jetzt, wie bei Reis das wachstumsfördernde Mikrobiom von Wildsorten in moderne Sorten übertragen werden kann. Die Forschenden stellten fest, dass sich die Mikroorganismen im Wurzelwerk von Wildreis und Kultursorten deutlich unterschieden. Gewisse Bakterien der Gattung Acinetobacter, welche die Stickstoffversorgung der Pflanzen unterstützen, fanden sich viel häufiger bei Wildreis. Diese Pflanzen trugen eine spezielle Genvariante, die in Kultursorten fehlte. 

Wurde dieses OsRLK-Gen mit gentechnischen Methoden in Kulturreis übertragen und dort verstärkt abgelesen, zeigten die Pflanzen eine bessere Besiedlung der Wurzeln mit Acinetobacter-Bakterien, eine bessere Stickstoffverwertung und höhere Erträge auch bei begrenzter Nährstoffversorgung. Die Forschenden sehen in der Mikrobiom-Redomestizierung eine grosse Chance zur Verbesserung der Anbaueigenschaften moderner Sorten.   (mehr…)

Medizin: Innovative mRNA-Impfung gegen den schwarzen Hautkrebs

Für Erkrankungen an dem schwarzen Hautkrebs, dem Melanom, galten lange Zeit sehr ungünstige Prognosen. Durch die Verfügbarkeit wirksamer Immuntherapien konnten die Behandlungsmöglichkeiten in den letzten fünfzehn Jahren deutlich verbessert werden. Jetzt zeichnet sich ein weiterer grosser Sprung in der Melanomtherapie ab: Der Einsatz individualisierter mRNA-Impfstoffe gegen den Krebs. Dadurch kann das Rückfallrisiko nach einer chirurgischen Entfernung des Tumors deutlich reduziert werden.

Am Kongress der «European Society for Medical Oncology» präsentierte die australische Forscherin Georgina V. Long im Oktober 2026 die Resultate einer bahnbrechenden klinischen Studie mit über 1.000 Melanom-Patientinnen und -Patienten. Ohne Impfung überlebten 70 Prozent der Versuchspersonen die 24 Monate nach der Behandlung ohne Wiederauftreten des Melanoms, mit der Impfung waren es 82,2 Prozent – somit konnte das Rückfallrisiko um 42 Prozent gesenkt werden. 

Die hier vorgestellte innovative Krebsimpfung basiert auf einer individuell auf die Tumorzellen zugeschnittenen Behandlung mit einem mRNA-Gemisch, welche das Immunsystem – ähnlich wie bei einer Covid-19-Impfung – spezifisch stimuliert, um in diesem Fall gegen Krebszellen mit veränderten Oberflächenstrukturen vorzugehen. Der medizinische Erfolg weckt auch Hoffnung für ähnliche Impfungen gegen verschiedene andere Krebserkrankungen, die sich aktuell in Entwicklung befinden.    (mehr…)