Herbizidresistenz von Unkräutern rückgängig machen


Eine andere Zielsetzung der Agrarwirtschaft ist es Gene Drives dazu einzusetzen, die Empfindlichkeit gewisser Unkräuter auf Herbizide wiederherzustellen. Sogenannte Superunkräuter, die mittlerweile nicht mehr auf die meistverkauften Herbizide reagieren, machen den Agrarkonzernen immer mehr zu schaffen. Mithilfe von Gene Drives soll ihre Sensitivität wiederhergestellt werden, damit sie weiterhin mit den gleichen Herbiziden bekämpft werden können. Somit müssten die Konzerne nicht auf den Gewinn aus dem Verkauf dieser Pestizide verzichten.
Ein solches Superunkraut ist Amaranthus palmeri, eine Amarantart, das ursprünglich landwirtschaftliche Felder im Süden der USA befiel. Die Pflanze ist heute eines der problematischsten Ackerunkräuter, weil sie eine Resistenz gegen das meistversprühte Herbizid Glyphosat, aber auch gegen andere häufig eingesetzte Herbizide entwickelt hat. Diese Resistenzen können auch auf verwandte Unkrautarten übertragen werden. Deshalb prüft die US-amerikanische Nationale Akademie der Wissenschaften (NAS) die Möglichkeit, die Pflanze durch ein eingebautes Gene-Drive-System wieder empfindlich auf die „wichtigsten“ Herbizide zu machen. Was dabei verschwiegen wird, ist wie eine solche Anwendung das landwirtschaftliche Monopol von wenigen grossen Agrarkonzernen – den Herstellern der Herbizide – deutlich stärken würde. Eine von der Harvard University eingereichte Patentanmeldung auf die Technologie listet über 50 Unkräuter und fast 200 Herbizide auf, für die die Technologie eingesetzt werden könnte. Ein vielversprechendes Geschäftsszenario für agrochemische Unternehmen. Angesichts dessen ist die fehlende Berücksichtigung der potentiellen Auswirkungen auf die Ernährungssicherheit ein besonders grosser Mangel. Denn würde das Gene-Drive-Konstrukt auf verwandte kultivierte Amarantarten – wichtige Nahrungspflanzen in Südamerika – übertragen, könnten auch deren Ernten negativ davon betroffen sein. Zusätzlich besitzt die als Unkraut bekämpfte Art selbst viele wertvolle Eigenschaften, u.a. hohe Nährwerte und eine Trockenheitstoleranz. Deswegen könnte sie eine Bedeutung für die menschliche Ernährung oder für die Züchtung haben. Die Verbreitung des Gene-Drive-Konstrukts auf nicht-landwirtschaftliche Populationen würde diese Perspektive auf Ernährungssicherheit gefährden.
Der Versuch Unkräuter mittels Gene Drives wieder empfindlich auf Herbizide zu machen, verstärkt zudem den Herbizid-dominierten Ansatz der Unkrautbekämpfung, der nachweislich schädlich für Umwelt und Gesundheit ist.

Unklar bleibt vorerst, ob Pflanzen überhaupt je mit einem Gene Drive ausgestattet werden können. Dazu müssten zahlreiche Stolpersteine überwunden werden: das grösste Problem stellt der fehleranfällige Reparaturmechanismus der DNA dar. Im Vergleich zu Tieren und anderen Organismen benutzen Pflanzen die sogenannte Nicht-homologe Endverknüpfung, um die vom CRISPR/Cas-System verursachten Doppelstrangbrüche zu reparieren. Als Folge dieser Reparatur entstehen kleine Mutationen an der Bruchstelle. Diese verhindern, dass das Gene-Drive-Konstrukt funktioniert. Andere Faktoren, wie Samen, die mehrere Jahre im Boden überdauern können, verlangsamen die Verbreitung des Gene-Drive-Systems in der Population. Im Gegensatz zu den teuren und etwas aussichtslosen Versuchen Unkräuter mithilfe der Biotechnologie zu kontrollieren, versprechen bereits bewährte agrarökologische Ansätze nachhaltigere und effektivere Lösungen.