Interview mit Prof. Alain Tissier, Biologe und geschäftsführender Direktor des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle
Herr Prof. Tissier, wenn Sie auf Landwirtschaft und Pflanzenzüchtung der nächsten zwanzig Jahre blicken: Was sind aus Ihrer Sicht die dringendsten Herausforderungen, und wo sehen Sie den größten Handlungsdruck?
Der größte Handlungsdruck liegt meiner Meinung nach bei Ernährungssicherheit und Souveränität. Das heißt, sicherzugehen, dass unsere Landwirtschaft einerseits resilienter gegen Klimaveränderungen wird und uns andererseits regional und lokal ernähren kann. Grundsätzlich geht es auch darum, mehr Unabhängigkeit zu schaffen, weil wir auch als EU Importeur von Land- und Nahrungsmitteln sind. Ich denke, dass das in der Zukunft auch politisch und geopolitisch eine sehr wichtige Frage sein wird.
„Letztendlich zählt, was in den Merkmalen der Pflanzen verändert wurde. Deswegen würde ich sagen, man sollte keine Technologie ausschließen, sondern schauen, wie man mit bestimmten Technologien und Ansätzen bestimmte Probleme lösen kann.”
Was kann moderne Pflanzenzüchtung konkret zur Lösung dieser Herausforderungen beitragen, und wo braucht es darüber hinaus andere Ansätze?
Moderne Pflanzenzüchtung, darunter die Genomeditierung, wird natürlich einen wichtigen Beitrag leisten. Aber man darf aber auch die klassische Züchtung nicht vergessen. Sie ist immer noch sehr wichtig. Denn man braucht eigentlich beides. Für die Genomeditierung braucht man das Wissen, welche Gene modifiziert werden können, und dafür braucht man Grundkenntnisse. Ich glaube auch, dass wir mit künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen besser verstehen können, wie Genome funktionieren, und damit diese neuen Technologien wie die Genomeditierung besser einsetzen können.
Man sollte dabei auch andere Ansätze nicht vergessen, wie transgene Verfahren. Für mich zählt eigentlich nicht, mit welcher Technologie Produkte entwickelt werden, sondern wofür und was geändert wurde. Egal, ob das durch klassische Züchtung, Genomeditierung oder transgene Verfahren geschieht, letztendlich zählt, was in den Merkmalen der Pflanzen verändert wurde. Deswegen würde ich sagen, man sollte keine Technologie ausschließen, sondern schauen, wie man mit bestimmten Technologien und Ansätzen bestimmte Probleme lösen kann. Man sollte nicht von Anfang an sagen: Die Technologie ist schlecht, das wollen wir nicht. Das ist eine produktorientierte Sichtweise auf Technologien.
Was unterscheidet neue genomische Techniken (NGTs) konkret von klassischer Züchtung, und warum ist diese Unterscheidung relevant?
Der größte Unterschied ist eigentlich die Präzision. Durch Genomeditierung kann man gezielt Änderungen im Genom durchführen. Das ist natürlich der Unterschied zur klassischen Züchtung, entweder durch Kreuzung mit verwandten Wildarten oder durch Mutagenese, die immer noch als klassische Züchtung betrachtet wird. Das heißt, die Gesetzeslage in der EU ist momentan inkohärent. Mit den erlaubten Züchtungsmethoden hat man weniger Kontrolle über die Änderungen im Genom als mit NGTs.
Und natürlich ist es auch viel schneller. Wenn man Wildarten mit einer kultivierten Art kreuzt, dann sind für die Züchtungsziele oft nur einzelne Gene wichtig. Das heißt, man muss viele unerwünschte Teile des Genoms, die auch aus der Wildart oder durch Mutagenese eingeführt wurden, rückkreuzen, also wieder herauskreuzen. Das ist ein sehr langwieriger Prozess und nicht immer möglich. Zum Beispiel deshalb, weil die Struktur des Genoms der Wildarten nicht 100 Prozent gleich ist wie die Struktur der kultivierten Pflanzen. Das heißt, es gibt Teile des Genoms, die mit der kultivierten Pflanze nicht rekombinieren können. Man kann sie also nicht wegkreuzen. Durch die Präzision der Genomeditierung muss man diese Rückkreuzungen nicht durchführen. Das ist, denke ich, der große Unterschied: die Präzision und natürlich die Schnelligkeit.
Wo sehen Sie kurzfristig realistische Fortschritte durch neue Züchtungsmethoden, und was wird aktuell überschätzt?
Es gibt schon Pflanzensorten, die auf den Markt gebracht wurden und durch Genomeditierung entwickelt wurden. Das sind aber relativ einfache Merkmale. Zum Beispiel gibt es die GABA-Tomaten, also Tomaten, die mit GABA angereichert sind. Es gibt eine ganze Liste von Traits, ungefähr zehn, auf jeden Fall weniger als 20 Pflanzensorten, die jetzt auf den Markt gebracht wurden. Aber das sind, würde ich sagen, relativ einfache Eigenschaften. Das betrifft hauptsächlich den metabolischen Bereich, wie diese GABA-Tomaten oder zum Beispiel Obstpflanzen mit hohem Gehalt bestimmter Inhaltsstoffe.
Wenn es um komplexere Traits geht, bei denen mehrere Gene beteiligt sind, dann ist das natürlich eine Herausforderung. Dafür braucht man das Wissen, welche Gene für bestimmte Merkmale nötig sind oder welche Gene beteiligt sind. Dieses Wissen bauen wir noch auf. Für komplexe Traits wie Trockenheitsresistenz oder Resistenz gegen hohe Temperaturen fehlt dieses Wissen bei vielen Kulturpflanzen noch. Wir brauchen noch Grundlagenforschung, um diese komplexen Traits besser zu verstehen und dann in der Lage zu sein, sie mit Genomeditierng einzuführen.
„Es ist mir eigentlich nicht klar, wie die Genomeditierung die Biodiversität gefährden könnte. Im Gegenteil: Ich denke, dass das zu mehr Vielfalt in der Landwirtschaft führen kann.”
Gefährdet moderne Züchtung die Biodiversität, oder kann sie sogar zu mehr Vielfalt beitragen?
Es ist mir eigentlich nicht klar, wie das die Biodiversität gefährden könnte. Im Gegenteil: Ich denke, dass das zu mehr Vielfalt in der Landwirtschaft führen kann. Vielfalt auf dem Acker wäre zum Beispiel die Domestizierung neuer Pflanzenarten oder von Pflanzenarten, die in Vergessenheit geraten sind und noch einmal neu gezüchtet werden. Ich denke, das sind Aspekte, die sicherlich zu mehr Vielfalt in der Landwirtschaft führen.
Und ein wichtiger Punkt ist natürlich: Wenn durch Genomeditierung Pflanzensorten gezüchtet werden, die weniger Pestizide brauchen, dann kann das zum Erhalt der Biodiversität führen. Das ist auch ein wichtiges Ziel der Pflanzenzüchtung allgemein.
Die öffentliche Debatte über NGTs ist häufig sehr zugespitzt. Was sind aus Ihrer Sicht die häufigsten Missverständnisse, und wo gibt es berechtigte Fragen?
NGTs sind letztendlich auch Genmodifikationen. Das heißt, wir ändern die Sequenz des Genoms. Deswegen wurde das bisher wie transgene Verfahren betrachtet. Aber der Unterschied ist, dass es viel präziser ist als Mutagenese oder sogar klassische Züchtung, die ich vorher erwähnt habe und die eigentlich nicht als genetisch veränderte Züchtung betrachtet wird.
Letztendlich zählt, was man modifiziert und was die Konsequenzen für die Pflanze sind. Manche Stoffe können auch giftig sein. Das kann unabhängig davon passieren, ob das mit Genomeditierung oder Mutagenese geschieht. Deswegen möchte ich noch einmal betonen, dass man sich unabhängig von der verwendeten Technologie die Frage stellen müsste, was modifiziert wurde. Denn auch durch Kreuzung mit Wildarten oder Mutagenese werden Änderungen im Genom eingeführt.
Ein anderer Punkt ist die Angst, dass diese Technologie von großen Unternehmen dominiert wird, also die Angst vor einem Monopol. Ich glaube, die Realität ist eigentlich anders. Wir sehen auch, dass kleine Züchtungsunternehmen diese Technologie sehr gern verwenden würden. In Europa ist das wegen der jetzigen Rechtssituation nicht möglich. Aber ich glaube, der Wille ist da, diese Technologie zu nutzen.
Wichtig wäre, dass auch kleine Züchtungsfirmen Zugang zu dieser Technologie haben. Diese Technologie sollte nicht nur für große Unternehmen zugänglich sein, die sich das leisten können, sondern auch für kleinere Unternehmen.
„Im Grunde kann nichts gemacht werden, was durch Mutagenese oder klassische Züchtung nicht auch möglich ist. Das heißt, das Risiko ist meiner Meinung nach durch diese Züchtung nicht höher als durch klassische Züchtung.”
Welche Rolle spielt die wissenschaftliche Risikobewertung bei NGTs, und wie stellen Sie sicher, dass neue Entwicklungen verantwortungsvoll eingesetzt werden?
In der EU sind NGTs noch nicht offiziell bewilligt. Man darf noch keine NGT-Pflanzen kultivieren. Oder zumindest werden sie immer noch als transgene, also genetisch veränderte Pflanzen betrachtet. Es gibt aber eine neue Regelung, die kürzlich vom Europäischen Rat angenommen wurde und die vom EU-Parlament förmlich angenommen werden soll. Es gibt unterschiedliche Meinungen innerhalb der EU. Aber der Prozess läuft schon seit einigen Jahren und hoffentlich wird das demnächst in Kraft treten.
Was das Risiko angeht, würde ich sagen: Im Grunde kann nichts gemacht werden, was durch Mutagenese oder klassische Züchtung nicht auch möglich ist. Das heißt, das Risiko ist meiner Meinung nach durch diese Züchtung nicht höher als durch klassische Züchtung. Aber noch einmal: Was zählt, ist nicht die Technologie, die man verwendet, sondern das Produkt, das entwickelt wurde. Ich denke, das wird oft vergessen. Auch in dieser neuen Regelung geht es rein technisch darum, wie das Genom modifiziert wird, aber nicht wofür.
Für die Risikobewertung müsste man sich meiner Meinung nach die Frage stellen, was geändert wurde, wofür und wann daraus Risiken entstehen könnten. Ich denke, da müsste sich die Sichtweise ändern, nicht auf die Technologie an sich, sondern auf die Produkte. Bisher wurde das in der EU fast ausschließlich mit Blick auf die Technologie bewertet, auch bei transgenen, also genetisch veränderten Pflanzen. Ich denke, das ist nicht zielführend. Besonders in der jetzigen Zeit, in der wir schnell auf Klimaänderungen, geopolitische Konflikte und so weiter reagieren müssen.
Was braucht es aus Ihrer Sicht, damit wissenschaftliche Erkenntnisse und Innovationen auch in der Praxis ankommen können – gerade im regulatorischen Umfeld?
Ich denke, wichtig ist, dass wir Produkte entwickeln, die die Konsumenten ansprechen, zum Beispiel verbesserte Nahrungsqualität, weniger Pestizideinsatz. Damit kann man die Leute überzeugen, dass diese Technologie etwas Gutes bringt.
Ich glaube, das wird kommen. Es gibt viele Entwicklungen, die auch in diese Richtung gehen, aus Notwendigkeit, weil wir weniger Pestizideinsatz brauchen. Wir wollen auch Produkte konsumieren, die gesund sind. Ich glaube, wenn man das dem Publikum wirklich so vorstellt, kann die Akzeptanz dieser neuen Technologie besser und besser werden. Wenn die Konsumenten sehen, dass die Produkte gut sind, umweltfreundlicher und dass wir uns damit gesünder und besser ernähren können, müsste die Akzeptanz eigentlich viel größer sein.
Sie forschen selbst zu natürlichen Abwehrmechanismen von Pflanzen gegen Trockenheit, Hitze und Schädlinge: Was sind die größten Hürden, bis solche Erkenntnisse tatsächlich auf dem Feld ankommen?
Für Schädlinge, also Krankheitserreger, gibt es sogenannte Resistenzgene. Das sind einzelne Gene, die zu Resistenzen gegen Pathogene führen. Die werden oft aus verwandten Arten in kultivierte Pflanzen eingekreuzt. Wenn man diese Kenntnisse hat, kann man natürlich durch Genomeditierung diese Gene austauschen oder reparieren. Da sehe ich großes Potenzial, dass das relativ schnell in die Praxis kommt.
Für komplexere Merkmale wie Trockenheitsresistenz oder Hitzetoleranz braucht man noch mehr Wissen darüber, welche Gene oder welche Varianten von Genen dafür nötig sind. In dem Fall geht es nicht darum, einzelne Gene zu modifizieren, sondern mehrere Gene gleichzeitig. Das heißt, man braucht nicht nur das Wissen, welche Gene wie modifiziert werden müssen, sondern man müsste das gleichzeitig in das Genom der Pflanzen einbringen.
Das heißt, sogenanntes Stacking von Traits. Entweder hat man die Möglichkeit, das auf einmal durch Genomeditierung zu machen, oder getrennt, und dann muss man diese Modifikationen durch Kreuzungen zusammenführen. Dann ist man wieder auf Kreuzungen angewiesen. Deswegen denke ich, dass es bei komplexeren Traits wie Trockenheitsresistenz noch ein bisschen dauern könnte, bis man solche Sorten auf dem Feld sieht. Man braucht mehr Wissen, und dafür ist noch Grundlagenforschung nötig.
„Letztendlich ist die Frage: Wie wollen wir uns in der Zukunft ernähren? Für mich heißt das, stärker pflanzenbasierte Ernährung. Das bedeutet auch eine Landwirtschaft mit mehr Vielfalt, mehr Qualität, aber auch bezahlbar und umweltfreundlicher. Ich hoffe, dass wir mit diesen neuen Technologien diese Herausforderungen angehen können.”
Was fasziniert Sie bis heute an Pflanzenforschung und Pflanzenzüchtung, und wo sehen Sie dieses Feld in einer idealen Zukunft?
Große Frage. Die Domestizierung hat schon vor etwa 10.000 bis 12.000 Jahren angefangen. Und eigentlich ist das, was heute mit diesen neuen Technologien passiert, Teil dieser Kontinuität. Das ist eigentlich immer noch Domestizierung, die wir betreiben. Wir sollten uns in dieser langen Tradition sehen. Das ist einerseits eine Verantwortung, aber natürlich auch spannend, weil wir die Möglichkeit haben, neue Pflanzensorten zu züchten, die besser angepasst sind.
Diese neuen Technologien sind nur neue Werkzeuge, um diese lange Tradition weiter fortzuführen. Ich denke, es ist heute eine besonders spannende Zeit. Denn es gibt nicht nur diese neuen Züchtungstechnologien, sondern auch enorme Fortschritte in der Genomsequenzierung und in der Datenanalyse. Es ist heute möglich, innerhalb weniger Tage oder sogar eines Tages komplette Genome zu sequenzieren – und auch mit sehr guter Qualität. Das heißt, man hat Zugang zu enormen Datenmengen. Und durch die Verarbeitung dieser Daten mit maschinellem Lernen oder künstlicher Intelligenz kann man zu stärker prädiktiven Ansätzen kommen, also schneller Hypothesen bilden, welche Gene für bestimmte Traits wichtig sind und wie sie eventuell modifiziert werden können.
Letztendlich ist die Frage: Wie wollen wir uns in der Zukunft ernähren? Für mich heißt das: stärker pflanzenbasierte Ernährung – nicht ausschließlich, aber mit mehr Pflanzen. Das bedeutet auch eine Landwirtschaft mit mehr Vielfalt, mehr Qualität, aber auch bezahlbar und umweltfreundlicher. Das sind wirklich große Herausforderungen. Und ich hoffe, dass wir mit diesen neuen Technologien diese Herausforderungen angehen können.
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