Die Kartoffel ist nach Reis und Weizen die drittwichtigste Nahrungspflanze der Welt, was den menschlichen Verzehr angeht. Die weltweite Kartoffelproduktion ist jedoch durch die Kraut- und Knollenfäule bedroht, eine der verheerendsten Kartoffelkrankheiten, die weltweit jährlich 3 Mrd Euro bis 10 Mrd Euro an Ertragseinbußen und Verwaltungskosten verursacht. Mit seiner Doktorarbeit gelang dem Wageningen University & Research (WUR)-Forscher Daniel Moñino-López ein Durchbruch bei der Bekämpfung der Krankheit.
Mit der Gen-Editing-Technologie CRISPR/Cas machte er Kartoffelpflanzen resistent gegen die Kraut- und Knollenfäule, die durch Phytophthora infestans verursacht wird. Dies gelang ihm, ohne dass er fremde DNA in das Kartoffelgenom einfügte. Moñino-López nutzte die Gen-Editierungstechnologie CRISPR/Cas, um nicht funktionierende Resistenzgene von Kartoffelsorten, die für die Kraut- und Knollenfäule anfällig sind, in Genvarianten umzuwandeln, die in wilden Kartoffelarten vorkommen, die gegen Phytophthora infestans resistent sind. Solche veränderten Pflanzen ermöglichen eine drastische Reduzierung des Einsatzes von Pestiziden zur Bekämpfung der Kraut- und Knollenfäule.
Die konventionelle Züchtung zur Einführung von Resistenzgenen aus wilden Kartoffelverwandten in neue Kartoffelsorten, die eine ausreichende Qualität für den Anbau und die Verwendung aufweisen, dauert Jahrzehnte, während sich die Krankheit schnell anpasst. Die CRISPR/Cas-Technologie hat das Potenzial, die Lebensmittel- und Agrarindustrie zu verändern, indem sie die Züchtung neuer, verbesserter Sorten schneller und präziser macht. Darüber hinaus kann diese Technologie für eine breite Palette von Merkmalen eingesetzt werden, darunter Resistenzen gegen andere Krankheiten und Schädlinge, Nährstoffgehalt und Geschmack. Obwohl die Technologie bei jeder Kulturpflanze eingesetzt werden kann, ist sie von besonderem Interesse bei Kulturen (wie Kartoffeln) mit langwierigen, zeitraubenden Züchtungsprozessen. Dies verhindert eine rechtzeitige Reaktion der Landwirte auf das Auftreten neuer Stämme eines Krankheitserregers oder anderer Umweltveränderungen. Das Editieren von Genen, die in Nutzpflanzen vorkommen, die sich bereits in der Vergangenheit als sicher erwiesen haben, ist daher ein schneller, präziser und sicherer Weg zur Verbesserung beliebter Sorten und zur Verringerung ihres ökologischen Fußabdrucks.
In seiner Doktorarbeit rät Moñino-López der Europäischen Kommission, die Genmanipulation auf Produktbasis zu regeln und sich dabei auf wissenschaftliche Nachweise der biologischen Sicherheit der neuen Sorte zu stützen, statt auf prozessbasierte Regelungen, die von Natur aus mehrdeutig sind.
