Die nächste große GVO-Debatte



Der Kartoffelkäfer ist ein unersättlicher Esser. Das Insekt kann täglich 10 Quadratzentimeter Blätter durchkauen, und wenn es nicht kontrolliert wird, wird es eine Pflanze kahl fressen. Aber die Käfer, die ich betrachtete, waren dem Untergang geweiht. Die Pflanze, von der sie sich ernährten – hellgrün und sorgfältig in Monsantos Labors außerhalb von St. Louis geflochten –, war mit einem RNA-Spray übergossen worden.

Das Experiment nutzte einen Mechanismus namens RNA-Interferenz. Es ist eine Möglichkeit, die Aktivität eines beliebigen Gens vorübergehend auszuschalten. In diesem Fall war das abgeschaltete Gen für das Überleben des Insekts von entscheidender Bedeutung. Ich bin ziemlich sicher, dass 99 Prozent von ihnen bald tot sein werden, sagte Jodi Beattie, eine Monsanto-Wissenschaftlerin, die mir ihr Experiment zeigte.





35 Innovatoren unter 35

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom September 2015

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Die Entdeckung der RNA-Interferenz brachte zwei Akademikern 2006 einen Nobelpreis ein und löste einen Kampf aus, um Medikamente zu entwickeln, die krankheitsverursachende Gene blockieren. Mit derselben Technologie glaubt Monsanto nun, eine Alternative zu herkömmlichen genetisch veränderten Organismen oder GVO gefunden zu haben. Es kann bereits Insekten töten, indem es sie dazu bringt, Blätter zu essen, die mit speziell entwickelter RNA beschichtet sind. Und wenn es dem Unternehmen gelingt, Sprays zu entwickeln, die in Pflanzenzellen eindringen, wie es versucht, könnte es auch bestimmte Pflanzengene blockieren. Stellen Sie sich ein Spray vor, das Tomaten einen besseren Geschmack verleiht oder Pflanzen hilft, eine Dürre zu überstehen.

Monsanto ist nicht der Einzige, der an genetischen Sprays arbeitet. Auch andere große landwirtschaftliche Biotech-Unternehmen, darunter Bayer und Syngenta, untersuchen die Technologie. Der Reiz besteht darin, dass es die Kontrolle über Gene bietet, ohne das Genom einer Pflanze zu verändern – das heißt, ohne GVO zu schaffen.



Das bedeutet, dass Sprays einen Großteil der Kontroverse um landwirtschaftliche Biotechnologie umgehen könnten. Das hoffen zumindest Unternehmen. Sicher ist, dass ein Weg, die Ziele der Gentechnik zu erreichen, ohne GVO entwickeln zu müssen, kommerzielle Vorteile bringen könnte. Sprays können schnell angepasst werden, um einen Insektenbefall oder eine neue Art von Viren zu bekämpfen. Dies könnte nicht nur schneller sein als die Schaffung neuer gentechnisch veränderter Pflanzen, sondern die Gen-Silencing-Effekte der RNA-Interferenz dauern auch nur wenige Tage oder Wochen. Das bedeutet, dass Sie Eigenschaften wie Dürreresistenz in Zeiten von Wasserknappheit aufsprühen können, ohne die Leistung der Pflanze in Zeiten normaler Regenfälle zu beeinträchtigen.

Beattie zeigte mir ein großes Glasgefäß, in dem getrocknete, gereinigte RNA wie zerbröckelte Verpackungserdnüsse glänzte. Vor ein paar Jahren hätte so viel RNA vielleicht 1 Million Dollar gekostet, ein Grund, warum nur wenige daran gedacht hätten, sie von Traktoren zu versprühen, die durch Maisreihen rumpelten. Aber die Kosten für die Herstellung von RNA sind stark gesunken. Monsanto schätzt, dass es jetzt 50 Dollar pro Gramm kostet. Ein Zehntel dieser Menge, sagt das Unternehmen, ist stark genug, um 100 Prozent der Käfer auf einem Hektar Pflanzen zu töten.

Monsanto hat Millionen ausgegeben, um zu lernen, wie man Pflanzeneigenschaften mit genetischen Sprays kontrollieren kann. Gegner sehen ein neues Risiko.

Bei Monsanto traf ich Robb Fraley, den Chief Technology Officer des Unternehmens, der 5.000 Forschungsmitarbeiter leitet. Vor drei Jahren bezeichnete Fraley die RNA-Sprays als einen der neuen Bereiche von Monsanto für die Produktentwicklung. Er glaubt, dass sie innerhalb weniger Jahre einen ganz neuen Weg zur Nutzung der Biotechnologie eröffnen werden, der nicht das gleiche Stigma, die gleichen intensiven regulatorischen Studien und Kosten hat, die wir normalerweise mit GVO in Verbindung bringen würden. Er hat den Leuten gesagt, dass er die Tools unglaublich und atemberaubend findet und dass mich von allen Plattformen, an denen wir arbeiten, diese am meisten an die Anfänge der Biotechnologie erinnert.



Es war Fraley, der in den 1980er Jahren Monsantos erste gentechnisch veränderte Pflanzen herstellte – Petunien, die gegen ein Pflanzengift resistent sind. Heute erzielt Monsanto Einnahmen in Höhe von etwa 9 Milliarden US-Dollar pro Jahr aus gentechnisch verändertem Saatgut für Nutzpflanzen, die das Insektengift Bt produzieren oder gegen den Unkrautvernichter Roundup resistent sind. Gentechnisch veränderte Mais-, Soja- und Baumwollpflanzen erstrecken sich jetzt über 180 Millionen Hektar. Und es hat eine ebenso große öffentliche Kontroverse ausgelöst. Für seine stärksten Kritiker ist das Unternehmen einfach Monsatan.

Aber mit der RNA-Spray-Technologie, die Monsanto BioDirect nennt, hat das Unternehmen möglicherweise etwas gefunden, das Gegnern das Leben schwer machen wird. Die Sprays werden aus einem allgegenwärtigen Molekül hergestellt, das im Boden schnell abgebaut wird. Sie können genetisch präzise genug sein, um Kartoffelkäfer zu töten, aber ihre Marienkäfer-Cousins ​​zu verschonen. Und bisher erscheint der Konsum von RNA-Molekülen für die Menschen nicht giftiger als das Trinken eines Glases Orangensaft. Wie Monsanto in einem Brief an die US-Aufsichtsbehörden formulierte, essen Menschen RNA, solange wir essen.

Öffentlicher Widerstand, Vorschriften und das langsame Tempo der Pflanzenzüchtung bedeuten, dass die Markteinführung einer neuen GV-Pflanze im Durchschnitt mehr als 100 Millionen US-Dollar kostet und etwa 13 Jahre dauert. Aber stellen Sie sich vor, Sie wollten einen Pflanzenvirus bekämpfen, sagt James Carrington, Leiter einer gemeinnützigen Organisation namens Danforth Plant Science Center in Missouri und Berater von Monsanto. Wenn Sie mit einem Spray die Kontrolle erlangen können, können Sie sich ein Produkt vorstellen, das sich sehr schnell ändern kann, das Sie schneller testen, mit dem Sie schneller experimentieren und das Sie schneller auf den Markt bringen können, sagt er. Sie können auf auftretende Probleme reagieren.

Allerdings sind nicht alle davon überzeugt, dass die Anwendung von RNA kommerziell machbar oder weniger umstritten sein wird als die genetische Veränderung. Die Öffentlichkeit akzeptiert GVO nicht, und das könnte alarmierender sein. Die Leute werden sagen, Sie nehmen die RNA und sprühen sie ins Freie, sagt Kassim Al-Khatib, ein Pflanzenphysiologe an der University of California, Davis. Die Akzeptanz von Biotech muss da sein, bevor Sie einen anderen Ansatz liefern können. Das ist keine Technologie für morgen. Es ist für übermorgen.

Sprays können schnell angepasst werden, um einen Insektenbefall oder eine neue Art von Viren zu bekämpfen.

Als ich Fraley traf, leugnete er nicht, dass es Hindernisse gibt – tatsächlich erinnert ihn das so sehr an die Anfänge der Biotechnologie. Er sagt, noch verstehe niemand genau, wie man RNA mit einer Feldspritze in die Zellen einer Pflanze bringt – zumindest nicht mit der Art von kostengünstiger, jederzeit funktionierender Effizienz, nach der Landwirte suchen würden. Viele Insekten sind auch nicht leicht zu befallen. Monsanto hat Millionen ausgegeben, um diese Probleme zu lösen, und mit Biotech-Unternehmen zusammengearbeitet, die auf die Verabreichung von Medikamenten spezialisiert sind. Wir sind noch ein paar Durchbrüche entfernt, sagt er.

Unkrautbekämpfung

Die Zellen von Pflanzen und Tieren tragen ihre Anweisungen in Form von DNA. Um ein Protein herzustellen, wird die Sequenz genetischer Buchstaben in jedem Gen in passende RNA-Stränge kopiert, die dann aus dem Zellkern herausschweben, um die Proteinherstellungsmaschinerie der Zelle zu steuern. RNA-Interferenz oder Gen-Silencing ist eine Möglichkeit, spezifische RNA-Botschaften zu zerstören, sodass ein bestimmtes Protein nicht hergestellt wird.

Indien abgeschossenen Satelliten

Oben: Ein Colorado
Kartoffelkäfer.

Mitte: Von Zitrusgrünkrankheit betroffene Orangen.

Unten: Ein Glas mit gereinigter RNA, ausgestellt bei Monsanto.

Der Mechanismus ist ein natürlicher: Er scheint sich als Abwehrsystem gegen Viren entwickelt zu haben. Es wird ausgelöst, wenn eine Zelle auf doppelsträngige RNA oder zwei zusammengefesselte Stränge trifft – die Art, die Viren erzeugen, wenn sie versuchen, ihr genetisches Material zu kopieren. Um sich zu verteidigen, hackt die Zelle das doppelsträngige RNA-Molekül in Stücke und verwendet die Stücke, um passende RNA-Botschaften zu suchen und zu zerstören. Was die Wissenschaftler herausfanden, war, dass sie, wenn sie eine doppelsträngige RNA entwarfen, die den eigenen Genen einer Tier- oder Pflanzenzelle entsprach, die Zellen dazu bringen konnten, diese Gene, nicht nur die eines Virus, zum Schweigen zu bringen.

Einige gentechnisch veränderte Pflanzen verwenden bereits RNA-Interferenz, um unerwünschte Enzyme zu deaktivieren oder Viren oder Schädlinge abzutöten. Die Flavr-Savr-Tomate – die erste gentechnisch veränderte Pflanze, die 1994 in den Vereinigten Staaten zugelassen wurde – nutzte den Mechanismus, um ein Enzym zu blockieren, das Tomaten weich macht, damit sie länger am Strauch reifen konnten. Wie Monsantos Roundup Ready Baumwolle und Mais war Flavr Savr ein GVO. Seine Samen haben ein zusätzliches Gen, das ein spezifisches RNA-Molekül herstellt. Seitdem haben Unternehmen einige andere Pflanzen konstruiert, um die RNA-Interferenz auszunutzen. In diesem Jahr erhielt ein Granny-Smith-Apfel, der genetisch verändert wurde, um ein Gen auszuschalten, das Apfelscheiben braun färbt, die Genehmigung der Aufsichtsbehörden. Davor wurde die hawaiianische Papaya-Industrie durch Pflanzen gerettet, die so manipuliert wurden, dass sie RNA produzieren, die gegen das Ringfleckenvirus verteidigt. Und Monsanto wartet auf die Genehmigung, Maispflanzen zu verkaufen, die RNA-Interferenz verwenden, um den westlichen Maiswurzelbohrer abzutöten. Diese Pflanze ist die erste GVO, die eine insektizide RNA in ihre genetische Ausstattung eingebaut hat.

Aber was wäre, wenn man die RNA einfach aufsprühen könnte, anstatt am Genom einer Pflanze herumzubasteln? Ein Chemiker namens Doug Sammons war die erste Person innerhalb von Monsanto, die auf die Idee kam . Er untersucht Unkräuter, die gegen Glyphosat resistent geworden sind, das Herbizid, das Monsanto als Roundup vermarktet. Diese Unkräuter sind zu einem großen Problem für Landwirte und Monsanto geworden. Sammons stellte fest, dass einige resistente Unkräuter bis zu 160 zusätzliche Kopien eines Gens namens haben EPSPS . Das ist genau das Enzym, in das Glyphosat eingreift und das Pflanzenwachstum blockiert. Das Super-Unkraut hatte einen Trick gefunden, um das Herbizid zu überwältigen.

Sammons dachte, die zusätzlichen Gene des Unkrauts könnten durch RNA-Interferenz wieder in Einklang gebracht werden. Das Problem war, dass Monsanto, da Unkräuter wild sind, keine Möglichkeit hatte, ihre genetische Ausstattung zu kontrollieren, wie es bei einer Maispflanze möglich wäre. Also kam er zu uns und sagte: Warum sprühen wir es nicht einfach auf eine Pflanze? Wir sagten: „Wirklich?“, sagt Gregory Heck, Forschungsmanager bei Monsanto. Bis zu diesem Zeitpunkt hatten wir nur an [GMOs] gedacht.

Es schien unwahrscheinlich zu funktionieren – aber laut Monsanto hat es funktioniert. In Labortests und auf einem von Unkraut überwucherten Straßenrand in Illinois wurde eine Mischung aus Roundup und doppelsträngiger RNA kodiert, um mit dem zu übereinstimmen EPSPS Gen gemachte resistente Unkräuter welken. Laut Monsantos Patenten beinhaltete die Technik auch das Sprühen eines Silikontensids, das die RNA-Moleküle in Luftaustauschlöcher in der Pflanzenoberfläche schlüpfen ließ. Irgendwie führte das Tränken der Blätter mit RNA dazu, dass sich der Silencing-Effekt über die gesamte Pflanze ausbreitete und sie lange genug beeinflusste, um das Herbizid wirken zu lassen.

Die Technologie könnte Monsanto eine neue, exklusive Formulierung von Roundup (das sein ursprüngliches Patent vor einigen Jahren verlor) geben und dabei helfen, mit den lästigen Unkräutern fertig zu werden, die sich auf US-Ackerland ausgebreitet haben. Es ist definitiv ein Preis, wenn man Glyphosat reaktivieren kann, sagt Heck. Aber die Wissenschaftler des Unternehmens erkannten, dass es viel mehr kann: Sie könnten theoretisch jedes Gen in jeder Kultur erreichen und vorübergehend blockieren. Es könnte ein Unkraut oder eine Maispflanze sein, sagt Lyle Crossland, Senior Program Manager bei Monsanto. Sie könnten einfach die Sequenzinformationen eingeben. Sie könnten das Gen ausschalten, das Früchte braun macht; Sie könnten etwas mit Trockenheitstoleranz tun, Photosynthese. Wir haben eine Menge Sondierungen am Laufen.

Es ist eine Möglichkeit, auf elegante Weise auf bestimmte Gene abzuzielen und diese Gene auszuschalten. Und es gibt in allem unerwünschte Merkmalsgene.

Manche Pflanzenexperten sind noch nicht von der Praxistauglichkeit überzeugt. Stephen Powles, Direktor der Australian Herbicide Resistance Initiative und Professor an der University of Western Australia, sagte mir, er habe versucht, Monsantos Cannabis-Experiment zu wiederholen, es aber nicht zum Laufen gebracht. Doppelsträngige RNA auf Pflanzen gesprüht und in Pflanzen zu bekommen und eine Pflanze zu töten, ist nicht einfach, und tatsächlich ist es sehr, sehr schwierig, sagt er. Es gibt die Formulierungstechnologie, die Haltbarkeit und kann es eine Woche lang bei 110 ° F auf der Ladefläche eines Pickups herumhüpfen.

Richard Jorgensen, ein Pflanzenbiologe, der als erster RNA-Interferenzen beobachtete, glaubt, dass die Veränderung von Merkmalen mit einem Spray im Vergleich zu einem echten GVO wirklich lückenhaft sein könnte. Angenommen, Sie wollten Blumen eine bestimmte Farbe geben. Würden Sie es jede Woche sprühen und hoffen, dass es in jede Zelle der Pflanzenknospe gelangt? Ich denke, es gibt viele Einschränkungen im Vergleich zu [GMOs], sagt er. Für Powles jedoch hat die Idee der aufgesprühten Eigenschaften einen starken Reiz. Es ist eine Möglichkeit, auf elegante Weise auf bestimmte Gene abzuzielen und diese Gene auszuschalten. Und es gibt in allem unerwünschte Merkmalsgene, sagt er.

Skunk funktioniert

Nach der Unkrautentdeckung im Jahr 2010 begann Monsanto, viel Geld auszugeben, um eine Position in der RNA-Technologie aufzubauen. Es übernahm eine Firma namens Beeologics, die einen Weg gefunden hatte, RNA in Zuckerwasser einzubringen, von dem sich Bienen ernähren, um eine parasitäre Milbe zu töten, die Bienenstöcke befällt. Diese Firma hatte auch einen viel billigeren Weg gefunden, RNA herzustellen.

Monsanto begann auch damit, das Problem zu lösen, RNA effizienter in Pflanzen einzubringen. Es zahlte 30 Millionen US-Dollar für den Zugriff auf das Know-how und die Patente zur RNA-Interferenz des Biotech-Unternehmens Alnylam und schloss einen ähnlichen Deal mit Tekmira ab, einem Spezialisten für RNA-Lieferung mit Sitz in Burnaby, British Columbia. Monsanto ist auch der Geldgeber einer 15-Personen-Firma namens Preceres, einer Art Skunk-Werk, das es direkt neben dem Campus des MIT gegründet hat, wo Robotermischer damit beschäftigt sind, RNA zusammen mit Beschichtungen aus spezialisierten Nanopartikeln zu rühren.

Das Startup wurde von Drug-Delivery-Spezialisten gegründet, darunter die MIT-Professoren Daniel Anderson und Robert Langer, die ein Jahrzehnt damit verbracht haben, zu lernen, wie man RNA-Medikamente in menschliche Zellen einbringt – ein Problem, das so schwierig ist, dass es die Idee solcher Medikamente fast entgleisen würde. Anderson sagte mir, dass das Ernteprojekt ebenfalls mit erheblichen Schwierigkeiten konfrontiert ist. Es ist einfacher vorstellbar, wenn Sie einer Person in die Venen spritzen, aber wenn Sie aus einem Flugzeug sprühen, wäre das eine ganz andere Reihe von Herausforderungen, sagte er. Wir müssen uns keine Gedanken über Windströmungen mit Medikamenten machen.

Die grundlegende Aufgabe bei Preceres besteht darin, ein großes, elektrisch geladenes Molekül wie RNA dazu zu bringen, sich durch die wachsartige Kutikula einer Pflanze und in ihre Zellen zu bewegen. Um dies zu erreichen, arbeiten die Forscher dort daran, die RNA in synthetische Nanopartikel einzukapseln, die Lipoide genannt werden – schmierige Blobs mit speziellen chemischen Schwänzen. Die Idee ist, sie in eine Pflanze zu stecken, wo sich die Beschichtung auflöst und die RNA freisetzt. Die Formulierungen werden zum Testen in Gewächshäusern nach St. Louis verschifft.

Roger Wiegand, CEO des Unternehmens, sagt, dass das Unternehmen auch versucht, Insekten zu töten, die nicht so leicht von RNA angegriffen werden wie der Kartoffelkäfer. Es gibt Insekten, die nur über nackte doppelsträngige RNA lachen, sagt er. Dazu gehört eine Raupe, die jetzt Brasiliens Sojabohnenkulturen befällt. Er sagt, dass einige der Formulierungen in Raupenspucke, die Monsanto nach Cambridge schickt, auf ihre Haltbarkeit getestet werden.

Wenn sie in der Lage sind, die Lieferprobleme zu lösen, denkt Wiegand, werden RNA-Sprays ein verdammt großer Deal und ein Durchbruch auf dem gleichen Niveau wie GVO-Pflanzen. Doch bisher wird die Idee von RNA-Sprays nur in wenigen wissenschaftlichen Publikationen überhaupt erwähnt. Das macht es schwierig, die Behauptungen der Unternehmen zu beurteilen. Und viele reden gar nicht. Bayer wollte sich zu seinem Forschungsprogramm nicht äußern. Das gleiche tat Syngenta, das 2012 523 Millionen US-Dollar für die Übernahme von Devgen zahlte, einem europäischen Biotech-Unternehmen, mit dem es an RNA-Insektiziden gearbeitet hatte.

Ein Projekt, von dem ich erfahren habe, wird von Nitzan Paldi geleitet, einem israelischen Unternehmer, der Mitbegründer von Beeologics war. Sein aktuelles Startup namens Forrest Innovations untersucht eine Lösung für die Zitrusvergrünungskrankheit, eine Krankheit, die Floridas Zitrusindustrie zerstört und auch in Brasilien präsent ist. Verursacht durch Bakterien, die von einem invasiven Insekt namens asiatischem Zitrusblattfloh verbreitet werden, hinterlässt es Orangen hart und verfärbt, wobei der Saft den Geschmack von Düsentreibstoff hat. Im vergangenen Jahr fielen 22 Prozent der Orangen in Florida plötzlich von den Bäumen.

Paldi ist nicht bereit, genau zu verraten, wie er die RNA anwendet, aber er sagte, er hoffe, Gene zu blockieren, die an der Reaktion der Bäume auf die Bakterien beteiligt sind. Es ist ihre Immunantwort auf die Infektion, die die Ergrünungssymptome verursacht. Wenn die Behandlung funktioniert, glaubt Paldi, könnte eine RNA-Intervention an den Aufsichtsbehörden vorbeisegeln. Angesichts der Verzweiflung der Erzeuger und der Aussicht, keinen Orangensaft aus Florida mehr zu haben, ist die Öffentlichkeit möglicherweise auch aufgeschlossen. Wir reiten möglicherweise auf dem Pferd ein und retten den Tag, sagt er.

New Yorker Impfpass erforderlich

Killermatch

Bei Monsanto hat der Versuch, ein RNA-Spray zur Abtötung von Kartoffelkäfern zu entwickeln, die Unkraut-Idee überholt. Es könnte bis 2020 auf den Markt kommen, sagt Jeremy Williams, ein Monsanto-Genetiker, der das Insektenprogramm leitet. Das Unternehmen hat sich auf ein Genziel festgelegt und damit begonnen, das Spray regenfest zu machen, damit es das Pflanzenblatt greift und mindestens eine Woche lang nicht weggespült wird.

Ein Grund, warum der Kartoffelkäfer ein interessantes Ziel für RNA-Sprays ist, ist, dass er dafür bekannt ist, gegen herkömmliche Insektizide resistent zu werden. Seit 1952 hat es Resistenzen gegen mehr als 60 von ihnen entwickelt, beginnend mit DDT. Aber die RNA-Interferenz ist ein Angriffsmittel, von dem Williams glaubt, dass es nicht leicht zu überwinden sein wird. Wenn sich der Käfer entwickelt, um einem RNA-Molekül zu widerstehen, könnten Genetiker leicht einen neuen Angriff starten: Verschieben Sie einfach die Sequenz um ein paar Buchstaben oder zielen Sie auf mehrere Gene gleichzeitig ab.

Menschen essen RNA, solange wir essen.

Monsanto interessierte sich auch für das Problem der Orangenbauern. Es arbeitet mit Wayne Hunter zusammen, einem Entomologen mit stacheligen Haaren im Forschungslabor des US-Landwirtschaftsministeriums in Fort Pierce an der Atlantikküste Floridas, wo Grapefruit- und Orangenplantagen von der Zitrusgrünkrankheit betroffen sind. Mit Unterstützung von Monsanto hat Hunter versucht, das Flohsameninsekt mit RNA zu töten. Er führte mich durch ein Grundstück mit 100 Orangenbäumen und erklärte, dass er ihre Wurzeln mit RNA getränkt oder sie in ihre Stämme injiziert habe. Hunters interessantestes Ergebnis ist, dass Orangenbäume doppelsträngige RNA aufzusaugen und daran festzuhalten scheinen. Er wendet eine relativ hohe Dosis auf jeden Baum an, etwa 200 Milligramm, und findet drei Monate später noch Spuren der Moleküle in ihren Kronen.

In Hunters Labor ernährten sich Flohsamen von Stecklingen von Bäumen, die in Bechern mit Flüssigkeit ruhten, die mit doppelsträngiger RNA versetzt war. Hunter testete spezifische Sequenzen, die mit entscheidenden Genen des Insekts übereinstimmen. Einer, der für Argininkinase kodiert, stört seine Fähigkeit, Energie zu erzeugen.

Vor der Auswahl eines Ziels können Wissenschaftler Online-Archive mit DNA-Daten durchsuchen, um Übereinstimmungen mit den Genen freundlicher Insekten wie Honigbienen zu vermeiden. Es ist eine exakte Übereinstimmung von etwa 20 aufeinanderfolgenden genetischen Buchstaben erforderlich, damit die RNA-Interferenz funktioniert. Die resultierenden doppelsträngigen RNA-Moleküle, normalerweise etwa 200 Buchstaben lang, werden dann als praktischer Test für Off-Target-Effekte an andere Arten verfüttert, darunter Bienen, Blattläuse und Weiße Fliegen. Monsanto hat herausgefunden, dass seine Sequenzen – die es Auslöser nennt – normalerweise nur die am engsten verwandten Arten, Käfer derselben Gattung, betreffen. Die Unterschiede sind genetisch bedingt, sagt Hunter. Die Gene von Insekten sind nicht identisch. Wenn es nicht übereinstimmt, tötet es nicht.

Im Gegensatz dazu vernichten herkömmliche Insektizide nützliche Insekten zusammen mit den schlechten. Um die Greening-Krankheit abzuwehren, haben Züchter in Florida solche Chemikalien alle zwei Wochen angewendet. Einer, Imidacloprid, ist in Europa wegen seines vermuteten Zusammenhangs mit dem Zusammenbruch von Bienenvölkern eingeschränkt. Wir müssen uns einfach vom harten Einsatz von Pestiziden lösen, sagt David Hall, Leiter der Forschungseinheit für subtropische Insekten, in der Hunter arbeitet.

Bisher sieht es so aus, als wären RNA-Behandlungen bestenfalls eine Ergänzung in den Orangenhainen, keine Wunderwaffe. RNA schlägt Insekten nicht sofort aus, wie es ein chemisches Neurotoxin tut. In Hunters Labor beginnen Insekten erst nach vier Tagen zu sterben, manche leben zwei Wochen. Es ist ein Biopestizid – es dauert länger, sagt er. Vielleicht teilweise aus diesem Grund ergab die von Monsanto unterstützte Feldstudie an 100 Bäumen zweideutige Ergebnisse. Die Bäume blieben mit Flohsamen bedeckt, aber sie könnten von anderswo eingeflogen sein. Hunter plant, es erneut in einem großen geschlossenen Gewächshaus zu versuchen, wo er RNA auf jeden Baum auftragen kann, was passieren würde, wenn die Züchter eine flächendeckende Anwendung verwenden würden.

Inzwischen versuchen die Züchter alles. Einige zermahlen infizierte Bäume. Es gibt auch einen gentechnisch veränderten Baum, der dank eines hinzugefügten Gens aus einer Spinatpflanze gegen die Fäulnis resistent ist. Aber selbst wenn die Verbraucher GV-Orangensaft akzeptierten, könnten diese Bäume nicht schnell genug gepflanzt werden, um die Millionen kranker Bäume in Floridas Hainen zu ersetzen. Hunters RNA-Moleküle werden wahrscheinlich auch nicht früh genug eintreffen. Wir sind noch 10 Jahre entfernt, sagt er. Das ist ein Problem mit dieser Technologie. Hier herrscht ein enormer Druck, eine Lösung zu finden.

Große Fragen

Leute aus dem PR-Team von Monsanto sagten mir, dass sie hofften, über RNA-Sprays besser kommunizieren zu können als über GVO. (Besucher der Büros des Unternehmens können ein Handout mit dem Titel 12 Mythen über Monsanto abholen; Nummer 1 ist das Gerücht, dass es GMOs aus seiner eigenen Cafeteria verbietet.) Bis jetzt waren die Sprays zu tief in der F&E-Pipeline, um die Aufmerksamkeit zu erregen GVO-Gegner. Aber Pflanzen, die gentechnisch verändert wurden, um RNA-Silencing zu verwenden, haben Angriffe auf sich gezogen. Im Jahr 2012 behauptete die Safe Food Foundation in Australien, dass experimenteller Weizen, der von der australischen Regierung entwickelt wurde, Menschen töten könnte. Sie sagten, dass der RNA-Auslöser, der den Stärkegehalt der Pflanze verändern soll, mit dem Gen für ein menschliches Leberenzym übereinstimmen und es auch stören könnte. Die Anklage war phantasievoll, vor allem, weil RNA anscheinend nicht durch den Speichel oder die Magensäure einer Person hindurchkommt. Trotzdem, sagt Wiegand, ist die große Frage, die jeder Skeptiker stellen wird: „Wenn Sie Insekten töten, was wird das mit mir machen?“

Monsanto hat den Grundstein für die unvermeidliche Sicherheitsdebatte gelegt. Es schickte Mitarbeiter zu Lebensmittelgeschäften und Bauernhöfen, um Obst und Gemüse zu sammeln, das anscheinend an Virusinfektionen litt. Bei deren Analyse fanden sie Tausende von Fragmenten viraler RNA, von denen viele eng mit menschlichen Genen übereinstimmten. Es ist jedoch nicht bekannt, dass jemand durch RNA in Produkten geschädigt wurde. Angesichts dieser Geschichte des sicheren Konsums, so das Unternehmen, haben bloße Übereinstimmungen zwischen RNA-Triggern und menschlichen Genen wenig biologische Relevanz.

RNA kann natürlich sein. Aber das Einbringen großer Mengen gezielter RNA-Moleküle in die Umwelt ist es nicht.

Letztes Jahr bat die US-Umweltschutzbehörde ein Expertengremium, ihr bei der Entscheidung zu helfen, wie RNA-Insektizide reguliert werden sollen, einschließlich Sprays sowie solcher, die in die Gene einer Pflanze eingebaut sind. In einem 81-seitigen Brief an die Agentur hat sich Monsanto gegen Sonderregelungen eingesetzt. RNA-Produkte sollten eigentlich von Sicherheitstests verschont bleiben, die sie als irrelevant bezeichneten, einschließlich solcher, die darauf abzielen, zu beurteilen, ob sie für Nagetiere giftig sind und Allergien auslösen können, sowie von eingehenden Studien darüber, was mit den Molekülen in der Umwelt passiert. Nur Proteine ​​verursachen Allergien, sagte Monsanto. Und als das Unternehmen Schmutz mit RNA übergoss, zersetzte sich dieser und war nach 48 Stunden nicht mehr nachweisbar.

Unternehmensforschung wird Kritiker wahrscheinlich nie zufrieden stellen. Das National Honey Bee Advisory Board teilte der EPA mit, dass die Verwendung von RNA-Interferenz an diesem Punkt natürliche Systeme zum Inbegriff des Risikos machen würde und genauso bedauerlich sein könnte wie unsere frühere Akzeptanz von DDT. Wir sind Jahrzehnte von genügend wissenschaftlichen Erkenntnissen entfernt, um eine nachhaltige und vorhersagbare Nutzung dieser Technologie unter Feldbedingungen zu ermöglichen, sagten sie. Die Imker befürchten, dass Bestäuber durch unbeabsichtigte Effekte geschädigt werden könnten. Sie wiesen darauf hin, dass die Genome vieler Insekten noch nicht bekannt sind, sodass Wissenschaftler nicht vorhersagen können, ob ihre Gene zu einem RNA-Ziel passen.

Die Berater der EPA waren sich in ihrem Bericht vom letzten Jahr einig, dass es kaum Hinweise auf ein Risiko für Menschen durch den Verzehr von RNA gibt. Aber gibt es ein ökologisches Risiko? Diese Frage fiel ihnen schwerer zu beantworten. Monsanto stellt RNA als sicher und schnell verschwindend dar, doch das Ziel ist es, sie für Insekten und Unkräuter tödlich zu machen, und das Unternehmen möchte länger haltbare Formulierungen entwickeln. Wie lange? In Hunters Bäumen blieben die Moleküle monatelang bestehen. Darüber hinaus haben Monsantos eigene Entdeckungen die überraschenden Wege unterstrichen, auf denen sich doppelsträngige RNA zwischen Arten bewegen kann.

Diese sich entfaltenden Entdeckungen deuten darauf hin, dass komplexe Biologie am Werk ist, was die Berater der EPA dazu veranlasst, zu sagen, dass das potenzielle Ausmaß der in der Landwirtschaft verwendeten RNA die Erforschung des Potenzials für unbeabsichtigte ökologische Auswirkungen rechtfertigt. RNA kann natürlich sein. Aber das Einbringen großer Mengen gezielter RNA-Moleküle in die Umwelt ist es nicht. Das Beratungsgremium kam zu dem Schluss, dass Wissenslücken es schwierig machen, genau vorherzusagen, welche Probleme auftreten könnten.

Doch die größte Herausforderung für RNA-Sprays, sagte mir Nitzan Paldi, wird nicht von den Aufsichtsbehörden kommen. Das eigentliche Problem lässt sich in einem einzigen Wort zusammenfassen: Monsanto. Für die halbe Welt reicht das, um zu wissen, dass es böse ist, sagt er. Monsanto führt eine neue Technologie ein, Punkt. Aber Monsanto ist auch der beste Weg, dies zu verwirklichen. Für die wissenschaftlich gebildeten ist dies das Traummolekül.

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