Wissenschaftler warnen, dass gentechnisch veränderte Insekten leicht zu Waffen werden könnten

GESCHICHTE AUF EINEN BLICK

Gentechnik (GE) wird heutzutage auf vielfältige Weise eingesetzt, obwohl wir nur sehr wenig über die langfristigen Auswirkungen einer solchen Einmischung in die natürliche Ordnung wissen.

Beispielsweise plant die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), ein Zweig des US-Verteidigungsministeriums, nun, Insekten einzusetzen, um gentechnisch veränderte Viren auf Nutzpflanzen zu übertragen, mit dem Ziel, die genetischen Merkmale der Pflanze auf dem Feld zu verändern.

Das 27-Millionen-Dollar-DARPA-Projekt mit dem Namen „Insect Allies“ versucht im Grunde, die natürliche Fähigkeit von Insekten auszunutzen, Pflanzenkrankheiten zu verbreiten, aber anstatt krankheitserregende Gene zu tragen, würden sie pflanzenschützende Eigenschaften tragen. Wie von der Washington Post erklärt:¹

„Jüngste Fortschritte in der Genbearbeitung, einschließlich des relativ kostengünstigen und einfachen Systems CRISPR (für Clustered Regular Interspaced Palindromic Repeats), könnten es Forschern möglicherweise ermöglichen, Viren anzupassen, um ein bestimmtes Ziel in der infizierten Pflanze zu erreichen.

Das manipulierte Virus könnte bestimmte Gene ein- oder ausschalten, die beispielsweise die Wachstumsrate einer Pflanze steuern, was bei einer unerwarteten, schweren Dürre nützlich sein könnte.“

Das Projekt „Insekt Allies“ wirft Bedenken hinsichtlich des Einsatzes von Bioterroristen auf

Allerdings stellen Wissenschaftler und Rechtsgelehrte die Beweggründe für den Einsatz von Insekten zur Verbreitung infektiöser GE-Viren in Frage, die zur Bearbeitung der Chromosomen in Pflanzen entwickelt wurden, und warnen davor, dass die Technologie sehr leicht als Waffe eingesetzt werden könnte.^2,3,4,5

Das Meinungspapier⁶ „Agrarforschung oder ein neues Biowaffensystem?“ veröffentlicht am 4. Oktober 2018 in der Fachzeitschrift „Science“ stellt das Insect Allies-Projekt der DARPA in Frage und sagt, dass es von der internationalen Gemeinschaft als Bedrohung wahrgenommen werden könnte und dass, wenn Pflanzenmodifikationen wirklich das ultimative Ziel wären, ein weitaus einfacheres landwirtschaftliches Liefersystem verwendet werden könnte.

Jason Delborne, außerordentlicher Professor an der North Carolina State University, verfügt über Fachkenntnisse in der Gentechnik und ihren Folgen. Er sagte zu Gizmodo:⁷

„Die sozialen, ethischen, politischen und ökologischen Auswirkungen der Herstellung von HEGAAs [horizontalen umweltbedingten genetischen Veränderungsmitteln] sind bedeutsam und verdienen die gleiche Aufmerksamkeit wie die Erforschung der Wissenschaft, die der potenziellen Technologie zugrunde liegt.

Die Autoren argumentieren überzeugend, dass die Festlegung von Insekten als bevorzugter Abgabemechanismus für HEGAAs durch Visionen landwirtschaftlicher Anwendungen kaum gerechtfertigt ist.

Die Infrastruktur und das Fachwissen, die zum Besprühen landwirtschaftlicher Felder erforderlich sind – zumindest im US-Kontext – sind gut etabliert, und dieser Bereitstellungsmechanismus würde eine bessere Kontrolle über die potenzielle Ausbreitung einer HEGAA ermöglichen.“

Das Team hat auch eine Website erstellt⁸ Begleitend zu dem Papier, dessen erklärtes Ziel darin besteht, „zur Förderung einer informierten und öffentlichen Debatte über diese Art von Technologie beizutragen“. Auf dieser Website finden Sie auch einen Link zum Herunterladen des 38-seitigen DARPA-Arbeitsplans. DARPA besteht unterdessen darauf, dass das Ziel des Projekts ausschließlich darin besteht, die Lebensmittelversorgung der USA zu schützen. Ein DARPA-Sprecher sagte gegenüber The Independent:⁹

„[S]betete Behandlungen sind für die Einführung von Schutzmerkmalen in großem Maßstab unpraktisch und möglicherweise nicht durchführbar, wenn die Sprühtechnologie nicht spezifisch auf die erforderlichen Pflanzengewebe zugreifen kann, was ein bekanntes Problem darstellt.

Wenn Insect Allies Erfolg hat, wird es ein hochspezifisches, effizientes, sicheres und leicht einsetzbares Mittel bieten, um vorübergehende Schutzmerkmale nur in die vorgesehenen Pflanzen einzuführen, und das mit minimalem Infrastrukturbedarf.“

An der Forschung, die derzeit auf geschlossene Labore beschränkt ist, sind auch Wissenschaftler des US-Landwirtschaftsministeriums beteiligt. Dennoch sind viele von den Behauptungen der DARPA über friedliche Ziele nicht überzeugt.

Die Freisetzung solcher Insekten könnte „seit langem bestehende Befürchtungen der Länder verstärken, dass Feinde versuchen könnten, ihre Ernten zu schädigen“, sagt Dr. David Relman, ehemaliger Berater für biologische Verteidigung im Weißen Haus und Professor für Medizin und Mikrobiologie in Stanford. Laut Associated Press (AP):¹⁰

„Guy Reeves, Mitautor des Science-Artikels und Biologe am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Deutschland, sagt, dass die Technologie eher als Waffe – zum Töten von Pflanzen – denn als landwirtschaftliches Werkzeug geeignet ist. Infolgedessen sagte er, dass die DARPA unabhängig von ihren Absichten eine alarmierende Botschaft senden könnte.“

Es gibt viele unvorhergesehene Auswirkungen

Andere sind besorgt über die Auswirkungen auf die Umwelt, unabhängig davon, ob die genetischen Merkmale, die den Pflanzen verliehen werden, als vorteilhaft oder schädlich angesehen werden. Laut DARPA wäre keines der Insekten in der Lage, länger als zwei Wochen zu überleben, aber was passiert, wenn solche Garantien versagen? Was wäre, wenn die Natur einen Weg finden würde? Wenn ja, könnte die Ausbreitung der Insekten nahezu unbegrenzt sein.

Gregory Kaebnick, Ethiker am Bioethik-Forschungsinstitut Hastings Center in Garrison, New York, sagte gegenüber der AP, er befürchte, dass das Projekt zu unvorhergesehenen Umweltzerstörungen führen könnte, da Insekten nach ihrer Freilassung praktisch nicht mehr auszurotten seien. Wenn sich herausstellt, dass die genetischen Veränderungsmerkmale, die sie in sich tragen, schädlich sind, gibt es kein Zurück mehr.

Wieder andere, wie Fred Gould, ein Entomologe an der North Carolina State University, der ein Gremium der National Academy of Sciences zu gentechnisch veränderten Lebensmitteln leitete, glauben, dass das erklärte Ziel des Projekts, genetische Merkmale von Pflanzen durch Insekten zu verändern, von vornherein nahezu unmöglich ist.

Obwohl sich die Forschung noch in der Anfangsphase befindet, liegt bereits ein Machbarkeitsnachweis vor. In einem Test infizierte eine Blattlaus eine ausgewachsene Maispflanze mit einem GE-Virus, das ein Gen für Fluoreszenz trug, wodurch eine fluoreszierende Maispflanze entstand.¹¹

Es braucht eine offene wissenschaftliche Debatte

Reeves fragt sich, warum es praktisch keine offene wissenschaftliche Debatte über die Technologie gibt. Laut Reeves, einem Experten für gentechnisch veränderte Insekten, ist das Projekt Insect Allies „selbst in Expertenkreisen weitgehend unbekannt“, was an sich schon ein Warnsignal für seine wahre Absicht darstellt.

Er sagte gegenüber The Independent: „Es ist sehr viel einfacher, eine Pflanze durch Genbearbeitung zu töten oder zu sterilisieren, als sie herbizid- oder insektenresistent zu machen.“¹² Felix Beck, Rechtsanwalt an der Universität Freiburg, fügte hinzu:¹³

„Die ganz offensichtliche Frage, ob die für die Entwicklung ausgewählten Viren zur Übertragung von Pflanze zu Pflanze – und von Pflanze zu Insekt zu Pflanze – fähig sein sollten oder nicht, wurde im DARPA-Arbeitsplan überhaupt nicht behandelt.“

Wie horizontale umweltgenetische Veränderungsmittel wirken

Wie in dem vorgestellten Papier erläutert, ist die von DARPA verwendete Technologie als horizontale umweltbedingte genetische Veränderungsagenten oder HEGAAs bekannt. Im Wesentlichen handelt es sich bei HEGAAs um GE-Viren, die in der Lage sind, die Chromosomen einer Zielart zu verändern, sei es eine Pflanze oder ein Tier. Die Spezifität von HEGAAs hängt ab von:

• Das Spektrum der Arten, die das GE-Virus infizieren kann
• Das Vorhandensein einer bestimmten DNA-Sequenz im Chromosom, die dann infiziert werden kann

Das Bild unten zeigt, wie ein in Insekten verbreitetes virales HEGAA ein bestimmtes Pflanzengen zerstören würde. Wie auf der Website des Teams vermerkt:

„Das Interesse an gentechnisch veränderten Viren, einschließlich HEGAAs, beruht größtenteils auf ihrer schnellen Wirkungsgeschwindigkeit, da Infektionen schnell die Zielpopulationen durchdringen können. Dieselbe Eigenschaft stellt auch ein ernstes Sicherheitsrisiko dar, da sie es schwierig macht, vorherzusagen, wohin sich Viren geografisch ausbreiten oder welche Arten sie letztendlich infizieren.

Wahrscheinlich aufgrund der komplexen regulatorischen, biologischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Implikationen, die berücksichtigt werden müssen, wurden nur geringe Fortschritte bei der Regulierung genetisch veränderter Viren erzielt, wenn diese in der Umwelt verbreitet werden sollen. In diesem Zusammenhang stellte die DARPA im November 2016 ihr Arbeitsprogramm „Insektenverbündete“ vor.“

Bildnachweis: Derek Caetano-Anollés

Das Team weist außerdem darauf hin, dass der Einsatz von HEGAAs letztendlich wahrscheinlich nicht auf die Landwirtschaft beschränkt sein wird, weshalb es so wichtig ist, eine offene Diskussion über die Technologie, ihre potenziellen Einsatzmöglichkeiten, Missbräuche und Auswirkungen – auch unbeabsichtigte – zu führen.

Im Jahr 2018 diskutierten drei wissenschaftliche Publikationen die Entwicklung „übertragbarer Impfstoffe“, also Impfstoffe, die zwischen Menschen übertragbar wären und daher keine Einzelimpfungen mehr erfordern würden. Solche Produkte würden auch jede Möglichkeit einer Einwilligung nach Aufklärung beseitigen, was ein wirklich großes ethisches Dilemma schafft. Im letzten Jahrzehnt konzentrierten sich mindestens sieben wissenschaftliche Arbeiten auf übertragbare Impfstoffe.

Das Team bringt auch den offensichtlichen Punkt zur Sprache, dass Insekten nicht in der Lage sein werden, zwischen konventionellen Nutzpflanzen und zertifizierten Bio-Pflanzen zu unterscheiden, die keine Gentechnik zulassen. Wie können Biobauern verhindern, dass diese Insektenüberträger ihre Ernten verändern? Das ist nicht möglich, und das könnte die Bio-Industrie, wie wir sie kennen, effektiv zerstören.

DARPA-Technologie verstößt möglicherweise gegen das Übereinkommen über biologische Waffen

Laut DARPA verstößt die Technologie nicht gegen das Übereinkommen der Vereinten Nationen (UN) über biologische Waffen. Dem Wissenschaftspapier zufolge könnte es jedoch einen Verstoß gegen die UN-Konvention darstellen, wenn die Forschung nicht zu rechtfertigen sei. Silja Voeneky, Spezialistin für internationales Recht an der Universität Freiburg, sagte gegenüber The Independent:¹⁴

„Aufgrund des umfassenden Verbots des Übereinkommens über biologische Waffen muss jede besorgniserregende biologische Forschung plausibel begründet werden, da sie friedlichen Zwecken dient. Es könnte davon ausgegangen werden, dass das Insect Allies Program gegen das Übereinkommen über biologische Waffen verstößt, wenn die von DARPA dargelegten Beweggründe nicht plausibel sind. Dies gilt insbesondere angesichts der Tatsache, dass diese Art von Technologie leicht für die biologische Kriegsführung eingesetzt werden könnte.“

Das Wissenschaftsteam fordert außerdem mehr Transparenz von DARPA, um andere Länder davon abzuhalten, diesem Beispiel zu folgen und als Abwehrmaßnahme ähnliche Liefertechnologien zu entwickeln.

Gene-Drive-Technologie braucht internationale Governance

In ähnlichen Nachrichten fordert Simon Terry, Geschäftsführer des Sustainability Council of New Zealand, dass die Gene-Drive-Technologie unter internationale Aufsicht gestellt wird.^15,16,17 da diese Art von Technologie je nach Lebenszyklus der Art in relativ kurzer Zeit eine ganze Art unfruchtbar machen kann.

Gene Drive ist eine weitere Anwendung für CRISPR. Kurz gesagt handelt es sich um eine gentechnische Technologie, die es Ihnen ermöglicht, einen bestimmten Satz von Genen in einer gesamten Population, einschließlich ihrer Nachkommen, zu verbreiten, wodurch Sie die Zukunft einer ganzen Art genetisch verändern können. Gene Drive wurde als Mittel zur Bekämpfung von Schädlingen, einschließlich Mücken und Opossum, vorgeschlagen.

Es gibt jedoch keine bekannte Möglichkeit, dies zu kontrollieren. Beispielsweise möchte Neuseeland den Gene Drive nutzen, um Opossums auszurotten, es wäre jedoch praktisch unmöglich, die Ausbreitung des Gene Drive auf andere Gebiete zu verhindern, und in Australien ist das Opossum eine geschützte Art.

Gene Drive wird auch als Lösung für Hühnerhirse in Betracht gezogen, ein lästiges Unkraut unter australischen Landwirten, in Indien jedoch ein geschätztes Gut. Ebenso gilt Palmer Amaranth in den USA als Unkraut, in Mittelamerika, Afrika, Indien und China jedoch als wichtige Nahrungsquelle. Wie Terry bemerkte: „Der Schädling des einen könnte die gewünschte Pflanze oder das gewünschte Tier des anderen sein.“ Es reicht einfach nicht aus, nationale Vorschriften für eine Technologie zu schaffen, die eine ganze Art weltweit auslöschen kann.

Sollten wir Technologien einsetzen, die ganze Arten ausrotten können?

In einem 2016-Bericht¹⁸ Das Institute of Science in Society (ISIS) diskutierte die Schaffung transgener Mücken, die Gene gegen einen Malariaerreger tragen. Mithilfe von CRISPR/Cas9 wurde ein Gene Drive geschaffen, der praktisch alle Nachkommen der männlichen transgenen Mücken zu Trägern dieses Antimalaria-Gens macht. Allerdings erwies sich das Transgen bei weiblichen Mücken als instabil, und es wurden auch wichtige Sicherheitsbedenken angesprochen, darunter:

• Inwieweit könnten Kreuzungen oder horizontaler Gentransfer es ermöglichen, über die Zielpopulationen hinauszugehen?
• Wie lange könnte der horizontale Gentransfer es einem Antrieb ermöglichen, über die Zielpopulationen hinauszugehen?
• Ist es möglich, dass sich ein Gene Drive weiterentwickelt, um die Antriebsfähigkeiten in einer Nichtzielpopulation wiederzugewinnen?

Laut ISIS ist die Beantwortung dieser Fragen „angesichts der Instabilität des Gene Drive bei transgenen weiblichen Mücken von entscheidender Bedeutung“. Wie im Bericht erwähnt:

„Wenn diese Weibchen Tiere, einschließlich Menschen, beißen, besteht tatsächlich die Möglichkeit eines horizontalen Gentransfers von Teilen oder des gesamten Gene-Drive-Konstrukts mit möglicherweise schwerwiegenden Auswirkungen auf die Gesundheit von Tier und Mensch.

Cas9-Nuklease könnte zufällig oder auf andere Weise in das Wirtsgenom eindringen und eine Insertionsmutagenese verursachen, die Krebs auslösen oder dominante Viren aktivieren könnte …

Schließlich sind die ökologischen Risiken von Gene Drives enorm … Da der Gene Drive grundsätzlich zum Aussterben einer Art führen kann, kann dies sowohl die Art in ihrem natürlichen Lebensraum als auch dort betreffen, wo sie als invasiv gilt. Im Gegensatz zur herkömmlichen biologischen Kontrolle, die lokal angewendet werden kann, gibt es keine Möglichkeit, den Genfluss zu kontrollieren …

[B]Da der CRISPR/Cas-Genantrieb im mutierten Stamm nach seiner Erzeugung voll funktionsfähig bleibt, bleibt auch die Möglichkeit von Off-Target-Mutationen bestehen und die Wahrscheinlichkeit steigt mit jeder Generation.

„Wenn die Gefahr eines Genflusses zwischen der Zielart und anderen Arten besteht, besteht auch die Gefahr, dass die veränderte Sequenz übertragen wird und sich das schädliche Merkmal in Nichtzielorganismen manifestiert.“ (Dieser Kommentar hat den horizontalen Genfluss noch nicht einmal ansatzweise berücksichtigt, was die Risiken um ein Vielfaches vervielfachen würde.)“

DARPA weist Bedenken zurück

James Stack, Pflanzenpathologe an der Kansas State University und Mitglied des Beratungsgremiums des DARPA-Projekts Insect Allies, ist der Ansicht, dass die im Science-Papier geäußerten Bedenken unbegründet sind. Er sagte gegenüber der Washington Post:¹⁹

„Ich verstehe das Ausmaß der Besorgnis, das in diesem Papier geäußert wird, nicht, und es ist ungeheuerlich, der DARPA vorzuwerfen, sie würde dies als Deckmantel für die Entwicklung biologischer Waffen nutzen.

Das Leben birgt Risiken und man muss nur gut damit umgehen. Und ich denke, dass die Anforderungen an unsere Nahrungsmittel- und Wassersysteme steigen werden, wenn wir auf einen immer dichter bevölkerten Planeten vordringen. Wir werden alle Werkzeuge in der Werkzeugkiste brauchen, die wir möglicherweise haben.“

Leider zeigt die jüngste Geschichte, dass wir überhaupt nicht in der Lage waren, diese Art von menschengemachten Risiken gut zu bewältigen. Schauen Sie sich zum Beispiel nur Roundup-resistente GVO-Lebensmittel oder elektromagnetische Feldstrahlung von Mobiltelefonen und drahtlosen Technologien an, die beide seit ihrer Einführung nachweislich erhebliche Gesundheits- und Umweltprobleme verursachen.

Es gibt praktisch keine Beweise dafür, dass die Menschheit sehr gut darin ist, die möglichen Ergebnisse unserer technologischen Fortschritte vorherzusagen. Daher erscheint es äußerst dumm, genverändernde Technologien einzusetzen, die nicht zurückgerufen oder rückgängig gemacht werden können. Wie bereits erwähnt, könnte sich das Projekt Insect Allies besonders nachteilig auf den ökologischen und biodynamischen Landbau auswirken, da es völlig unmöglich wäre, zu verhindern, dass diese genverändernden Insektenvektoren biologische Nutzpflanzen infizieren.