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Der Begriff „GMO“ hat sich im öffentlichen Diskurs zu einem angsteinflößenden Ausdruck entwickelt, jedoch verstehen viele Menschen möglicherweise nicht vollständig seine Bedeutung oder Implikationen. Gentechnisch veränderte Organismen, die von einigen gefürchtet werden, existieren bereits seit geraumer Zeit und haben nicht nur die Lebensmittelindustrie, sondern auch die Wissenschaft und Medizin erheblich vorangebracht.
Ohne GMOs wüssten wir nicht um die wichtigsten Prozesse, die im menschlichen Körper ablaufen, wie Krankheitserreger uns angreifen oder wie Bakterien Antibiotikaresistenzen entwickeln. Eine Form der genetischen Modifikation existiert seit alters her und wird als selektive Züchtung bezeichnet. Während unsere Vorfahren die DNA von Pflanzen oder Tieren nicht direkt manipulierten, nutzten sie künstliche Selektion, um Nutzpflanzen und Rassen zu schaffen, die in der Lage waren, eine stetig wachsende Weltbevölkerung zu ernähren. Blumenkohl, Brokkoli und Kohl sind allesamt Variationen derselben Pflanze, die kultiviert wurden, um spezifische Merkmale zu verstärken.
Definition von GMOs
Was genau ist also ein GMO? Ein gentechnisch veränderter Organismus ist jeder Organismus, bei dem das genetische Material absichtlich verändert wurde. Theoretisch könnte dies auf alles Lebende zutreffen, da alles Leben auf der Erde genetische Informationen enthält, die in DNA codiert sind, welche modifiziert werden kann.
Der Prozess der DNA-Modifikation variiert je nach Organismus. Bei einfachen einzelligen Organismen wie Bakterien oder Hefe ist die Veränderung der DNA relativ unkompliziert. Diese Organismen sind leichter zu modifizieren, was uns ermöglicht, ihre Eigenschaften effektiv zu verändern. Trotz des Begriffs „unkompliziert“ erfordert die Modifikation jeglicher DNA, einschließlich der von einzelligen Organismen, ein breites Spektrum an molekularbiologischen und genetischen Techniken, die nur von einer ausgewählten Gruppe von Menschen weltweit beherrscht werden.
Bei mehrzelligen Organismen wie Pflanzen und Tieren wird der Prozess erheblich komplexer. Diese Organismen bestehen aus verschiedenen Zelltypen, die unterschiedliche Gewebe bilden (oder im Fall von Pflanzen Strukturen namens Meristeme), was es unmöglich macht, ihr genetisches Material einfach zu editieren, ohne die DNA in unerwünschten Bereichen zu beeinflussen. Unbekannte Gene oder Genfunktionen verkomplizieren die Angelegenheit zusätzlich.
GMOs werden seit Jahrzehnten in Wissenschaft und Forschung eingesetzt. Beispielsweise sind gentechnisch veränderte Mäuse mit künstlichen Mutationen unerlässlich für die Erforschung menschlicher Krankheiten wie Krebs und Diabetes.
Der erste GMO rettete Millionen von Leben
Der erste kommerziell genutzte GMO war das Darmbakterium E. coli, welches in den 1960er und 1970er Jahren zu einem Modellorganismus für die Molekularbiologie wurde. Oft als das „Arbeitspferd der Molekularbiologie“ bezeichnet, half dieses Bakterium Wissenschaftlern zu verstehen, wie die DNA-Replikation abläuft und wie Proteine gebildet werden.
Im Jahr 1978, als Forscher Techniken zur Modifikation der DNA von E. coli entwickelt hatten, entstand die Idee, menschliches Insulin mithilfe dieser modifizierten Bakterien zu produzieren. Vor diesem Durchbruch wurde Insulin aus tierischen Bauchspeicheldrüsen gewonnen, wobei zwei Tonnen Pankreasgewebe benötigt wurden, um lediglich 200 Gramm Insulin für Diabetiker herzustellen. Die Insulinproduktion war weitaus weniger zugänglich als heute, wo es mithilfe von gentechnisch veränderten Bakterien und Hefe hergestellt wird.[1] Dank dieser kostengünstigen und effizienten Produktionsmethode können heute Millionen von Menschen weltweit ein erfülltes Leben führen.
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Gentechnisch veränderte Nutzpflanzen: Die größte Besorgnis
Die primäre Motivation für die Entwicklung gentechnisch veränderter Nutzpflanzen besteht darin, ihre Resistenz gegen Schädlinge und Herbizide zu erhöhen und gleichzeitig ihre Haltbarkeit zu verbessern. Diese Eigenschaften sind essentiell, um eine ausreichende Nahrungsmittelproduktion in einer Welt aufrechtzuerhalten, die sich rapide verändernden klimatischen Bedingungen gegenübersieht und eine globale Bevölkerung von über acht Milliarden Menschen ernähren muss. Ein weiterer wichtiger Beweggrund ist es, den Nährwert von Nutzpflanzen zu steigern, um qualitativ hochwertige Nahrung für Menschen in verarmten Regionen sicherzustellen.
Die erste gentechnisch veränderte Pflanze, die für den menschlichen Verzehr entwickelt wurde, war die „Flavr Savr„-Tomate, die eine höhere Resistenz gegen Fäulnis aufwies, wodurch sie über längere Strecken transportiert werden konnte, ohne zu verderben. Dieses Produkt ist jedoch nicht mehr auf dem Markt. [2]
Eine bemerkenswerte Erfolgsgeschichte ist der „Goldene Reis„, eine gentechnisch veränderte Nutzpflanze, die entwickelt wurde, um höhere Mengen an Beta-Carotin zu produzieren, einer essentiellen Vorstufe von Vitamin A. Dieser Reis wurde entwickelt, um dem Vitamin-A–Mangel in Entwicklungsländern entgegenzuwirken. [3]
Gegenwärtig ist Mais die weltweit am häufigsten angebaute gentechnisch veränderte Nutzpflanze. Er wird nicht nur für die menschliche Nahrungsmittelproduktion, sondern auch als Tierfutter verwendet. Innerhalb der Europäischen Union sind 58 gentechnisch veränderte Nutzpflanzen zugelassen, wobei lediglich gentechnisch veränderter Mais angebaut wird, und dies auch nur in sehr geringem Umfang. Die EU importiert jedoch gentechnisch verändertes Tierfutter. Im Gegensatz dazu werden gentechnisch veränderte Organismen in den Vereinigten Staaten umfangreich kultiviert, wo die Produktionskosten niedriger und die Erträge höher sind. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, die landwirtschaftliche Produktion angesichts des Klimawandels, des Auftretens neuer Krankheitserreger und Schädlinge, die Nutzpflanzen befallen, zu maximieren. Zum Beispiel werden im Vereinigten Königreich bis 2024 keine gentechnisch veränderten Nutzpflanzen angebaut. [4]
Die häufigsten genetischen Modifikationen bei Nutzpflanzen sind Herbizidresistenz und endogene Produktion von Insektiziden. Herbizidresistenz ermöglicht es Nutzpflanzen, auch dann zu gedeihen, wenn Chemikalien zur Unkrautvernichtung eingesetzt werden, was zu höheren Erträgen führt. Die Fähigkeit, Pestizidproteine intern zu produzieren, bietet hingegen einen eingebauten Schutz gegen Insektenschäden.
Mit gentechnisch veränderten Organismen verbundene Risiken
1. Veränderung der DNA
Eine der größten Befürchtungen der Öffentlichkeit ist, dass der Verzehr von gentechnisch veränderten Organismen unsere eigene DNA irgendwie verändern könnte. Dies ist jedoch nicht möglich. Sobald die DNA eines Organismus modifiziert wurde, bleibt sie unverändert, und die zur Modifikation verwendeten Werkzeuge sind im Endprodukt nicht vorhanden. Darüber hinaus kann sich das genetische Material von gentechnisch veränderten Nutzpflanzen in keiner Weise in die menschliche DNA integrieren. Das Prinzip bleibt dasselbe – unabhängig davon, ob eine Nutzpflanze gentechnisch verändert ist oder nicht, verhält sich ihre DNA identisch. Sie passiert den Verdauungstrakt, wo sie in grundlegende Bausteine zerlegt wird, wie beispielsweise Oligonukleotide, die im Körper wiederverwertet werden können. [5]
2. Cry- und Bt-Proteine
Ein weniger bekanntes Risiko von gentechnisch veränderten Nutzpflanzen ist das Vorhandensein von Cry- und Bt-Proteinen, die speziell darauf ausgelegt sind, Insekten zu bekämpfen, die Nutzpflanzen angreifen. Neuere Daten deuten jedoch darauf hin, dass diese Proteine Entzündungsreaktionen und Veränderungen in inneren Organen bei Nutztieren hervorrufen können, die mit gentechnisch verändertem Mais und Soja gefüttert wurden. [6]
3. Aggressive Sprühmittel
Ein weiteres bedeutendes Anliegen ist der Einsatz aggressiver Herbizide, gegen die gentechnisch veränderte Nutzpflanzen resistent sind. Diese Sprühmittel sind darauf ausgelegt, unerwünschte Pflanzen auf Feldern zu eliminieren. Das häufigste Herbizid ist Roundup von Monsanto, das Glyphosat enthält. Rückständiges Glyphosat im Endprodukt wurde mit einem erhöhten Risiko für Krebserkrankungen in Verbindung gebracht. [7]
Es ist erneut erwähnenswert, dass im Vereinigten Königreich gentechnisch veränderte Nutzpflanzen, die gegen Herbizide und Pestizide resistent sind, nicht angebaut werden. Allerdings wird gentechnisch veränderter Mais als Tierfutter importiert. Innerhalb der EU wird derzeit nur eine gentechnisch veränderte Nutzpflanze – Mais MON 810 – angebaut, und dies auch nur in begrenzten Mengen. [8]
Gentechnisch veränderte Nutzpflanzen, die zur Verbesserung des Nährwerts entwickelt wurden, wie beispielsweise Golden Rice, der keine Modifikationen zur Schädlingsresistenz beinhaltet, haben theoretisch wahrscheinlich keine nachteiligen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Golden Rice wird in mehreren Ländern weltweit angebaut und ist für den Verzehr unbedenklich. [3]
Trotz der bekannten Risiken stimmen über 3.000 Studien und 284 Institutionen weltweit darin überein, dass gentechnisch veränderte Organismen genauso sicher sind wie konventionell angebaute Nutzpflanzen und erhebliche wirtschaftliche und ernährungsphysiologische Vorteile bieten. [9]
Vorteile von gentechnisch veränderten Organismen
1. Zentrale Rolle in Wissenschaft und Forschung
Der bedeutendste Vorteil von gentechnisch veränderten Organismen ist ihre unentbehrliche Rolle in der Forschung. Dank gentechnisch veränderter Organismen können wir neue Behandlungsmethoden für schwere Erkrankungen wie Krebs testen und innovative therapeutische Proteine produzieren, die das Potenzial haben, Infektionen effizient und präzise zu behandeln. Ohne gentechnisch veränderte Organismen wäre unser Verständnis von Biologie und Gesundheit nicht so fortgeschritten, wie es heute ist. Unter allen Anwendungen ist die Forschung mit gentechnisch veränderten Organismen – seien es Bakterien, Hefen, Pflanzen oder Mäuse – am wenigsten riskant, da sie strengen Vorschriften unterliegt und alle gentechnisch veränderten Organismen nach Abschluss der Experimente vernichtet werden.
2. Hohe Resistenz gegen Schädlinge
Die primären Vorteile von gentechnisch veränderten Nutzpflanzen umfassen ihre Resistenz gegen Herbizide und Schädlinge. Mit dem Wachstum der Weltbevölkerung und der steigenden Nachfrage nach Nahrungsmittelproduktion bieten gentechnisch veränderte Nutzpflanzen eine effiziente und kosteneffektive Lösung zur Steigerung der landwirtschaftlichen Produktion. Der Klimawandel stellt neue Herausforderungen dar, und gentechnisch veränderte Nutzpflanzen werden wahrscheinlich eine entscheidende Rolle bei der Sicherstellung einer ausreichenden Nahrungsmittelproduktion in der Zukunft spielen.
Es ist jedoch von essentieller Bedeutung, sich darauf zu konzentrieren, Nutzpflanzen zu entwickeln, die widerstandsfähig sind und gleichzeitig potenzielle Gesundheitsrisiken im Zusammenhang mit ihrem Verzehr minimieren.
Wie können Sie gentechnisch veränderte Produkte identifizieren? In der EU und im Vereinigten Königreich schreiben Vorschriften vor, dass alle Produkte, die gentechnisch veränderte Organismen enthalten, deutlich gekennzeichnet sein müssen: „Dieses Produkt enthält genetisch veränderte Organismen.“ Wenn Zutaten verwendet werden, die aus gentechnisch veränderten Organismen gewonnen wurden, muss dies ebenfalls in der Zutatenliste des Produkts angegeben werden. Die einzigen Ausnahmen sind Produkte, bei denen gentechnisch veränderte Organismen weniger als 0,9 % des Gesamtprodukts ausmachen, sowie Arzneimittel. [10]
Missverständnisse über gentechnisch veränderte Organismen schüren Befürchtungen
Die Besorgnis der Öffentlichkeit hinsichtlich gentechnisch veränderter Organismen ist oftmals in einem Mangel an Verständnis begründet. Es trifft zu, dass vieles über zahlreiche Gene noch unbekannt ist. Allerdings wurden gentechnisch veränderte Organismen, die in der Forschung oder kommerziellen Produktion eingesetzt werden, jahrelang untersucht, um sicherzustellen, dass Wissenschaftler genau wissen, welche Modifikationen vorgenommen wurden und welche Auswirkungen diese haben. Während die Modifikation eines einfachen Bakteriums bereits eine Herausforderung darstellt, erfordert die Veränderung der DNA einer Pflanze jahrelange Arbeit.
Ob es uns gefällt oder nicht, gentechnisch veränderte Organismen stellen einen notwendigen Schritt nach vorne dar – nicht nur in Wissenschaft und Forschung, sondern auch bei der Bewältigung der Herausforderung, eine wachsende Weltbevölkerung in einer sich rasch verändernden Welt zu ernähren. Dennoch ist es von entscheidender Bedeutung, die Risiken und Auswirkungen gentechnisch veränderter Organismen auf die menschliche Gesundheit und Ökosysteme gründlich zu untersuchen.
[1] Ronald E Chance, Bruce H Frank; Research, Development, Production, and Safety of Biosynthetic Human Insulin - https://doi.org/10.2337/diacare.16.3.133
[2] Krieger, E. K., Allen, E., Gilbertson, L. A., Roberts, J. K., Hiatt, W., & Sanders, R. A. (2008). The Flavr Savr Tomato, an Early Example of RNAi Technology - https://doi.org/10.21273/HORTSCI.43.3.962
[3] Tang G, Qin J, Dolnikowski GG, Russell RM, Grusak MA. Golden Rice is an effective source of vitamin A - doi: 10.3945/ajcn.2008.27119
[4] Ministerstvo pôdohospodárstva a rozvoja vidieka SR - https://www.mpsr.sk/v-roku-2024-sa-v-slovenskej-republike-nepestuju-geneticky-modifikovane-rastliny/764-40-764-19235/
[5] Zhang, Y., Dong, J., Chen, J., & Pan, X. (2023). Evaluating the effect of food components on the digestion of dietary nucleic acids in human gastric juice in vitro.-https://doi.org/10.1002/fsn3.3599
[6] Robinson, Catherine A. Clinch-Jones, Julie I. Haynes, John W. Edwards: „A long-term toxicology study on pigs fed a combined genetically modified (GM) soy and (GM) maize diet“. Journal of Organic Systems, 8(1), 2013
[7] Zhang, Luoping et al. “Exposure to glyphosate-based herbicides and risk for non-Hodgkin lymphoma: A meta-analysis and supporting evidence.” - doi:10.1016/j.mrrev.2019.02.001
[8] Fact Sheet: Questions and Answers on EU's policies on GMOs - https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/memo_15_4778
[9] Norero D. GMO 25-year safety endorsement: 280 science institutions, more than 3,000 studies - https://geneticliteracyproject.org/2022/01/21/gmo-20-year-safety-endorsement-280-science-institutions-more-3000-studies/2022
[10] Regulation (EC) No 1830/2003 on the traceability and labelling of genetically modified organisms (GMOs) and the traceability of food and feed products produced from GMOs - https://eur-lex.europa.eu/EN/legal-content/summary/genetically-modified-organisms-traceability-and-labelling.html
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