GVO (genetisch veränderte Organismen) sind heutzutage überall, auch wenn Du davon vielleicht nichts mitbekommst. Aber was sind genetisch veränderte Organismen eigentlich? Es handelt sich um Organismen, deren Gene künstlich verändert wurden, um ihnen bestimmte Eigenschaften zu verleihen.

Aber gibt es auch gentechnisch verändertes Marihuana? Ja, tatsächlich.

Die genetische Veränderung ist ein sehr umstrittenes Thema. Sie ist wenig verstanden sowie hochkomplex und bietet Mensch und Umwelt weitreichende Chancen, birgt aber auch tiefgreifende Risiken. Ist GVO also gut oder schlecht? Und sollte man GVO-Gras rauchen?

Was ist GVO?

GVO sind Organismen, die hergestellt wurden, indem man genetisches Material (manchmal von einer anderen Spezies stammend) in ihre eigenen genetischen Sequenzen eingefügt hat, damit sie bestimmte wünschenswerte Eigenschaften ausbilden. Was auch immer man davon halten mag, ist dies technisch gesehen eine unglaubliche Leistung.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) definiert GVO wie folgt: "Gentechnisch veränderte Organismen (GVO) sind Pflanzen, Tiere oder Mikroorganismen, bei denen genetisches Material (DNA) in einer Weise verändert wurde, die nicht natürlicherweise durch Paarung und/oder natürliche Rekombination vorkommt".

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, einen Organismus genetisch zu verändern.

DNA-Übertragung durch biologische Vehikel

Wir sollten die Kraft der Natur niemals unterschätzen. Es gibt verschiedene Organismen in der natürlichen Welt, die die Macht haben, die genetischen Sequenzen anderer zu verändern. Durch Manipulation dieser Funktionen können wir DNA unserer Wahl in lebende Zellen einbringen.

  • Agrobacterium tumefaciens

Dies ist eine Art von Bakterium, das die Zellen von Pflanzen organisch mutiert, wodurch sie Tumore bilden. In den 70er Jahren entdeckte man, dass das Agrobacterium durch das Löschen des bakteriellen Plasmids, das diese Mutation verursacht, und durch die gewünschte genetische Sequenz ersetzt werden konnte, um Pflanzen gentechnisch zu verändern. Dies ist eine der ältesten und am weitesten verbreiteten Methoden der gentechnischen Veränderung von Pflanzen.

  • Genetische Transformation durch Viren

Dies funktioniert ähnlich wie beim Agrobacterium. Viren wirken, indem sie Zellen mit verirrten genetischen Sequenzen infizieren und sie in Virusfabriken umwandeln. Durch die Manipulation der Art und Weise, wie Viren selbst Zellen manipulieren, sind wir in der Lage, DNA-Sequenzen unserer Wahl zu implantieren.

DNA-Übertragung durch biologische Vehikel

Direkte Übertragung

Neben der Verwendung von Organismen als Vermittlern können wir Organismen auch direkt genetisch verändern. Dieser Ansatz entspricht jedoch eher dem Gießkannenprinzip und ist tendenziell weniger effizient.

  • Genkanonen

Genkanonen oder biolistische Partikelabgabesysteme feuern winzige Schwermetallpellets, die mit wünschenswerten Genen beschichtet sind, auf den Organismus von Interesse ab. Die Erfolgsquote bei dieser Methode ist relativ gering. Im Erfolgsfall dringen die Pellets jedoch in die Zellen ein und integrieren die genetischen Codes auf den Pellets in die der Zellen. Genkanonen können verwendet werden, um DNA, RNA und Proteine zu verändern.

  • Mikroinjektion

Hier passiert genau das, was der Begriff besagt: Mit einer Mikropipette wird genetisches Material direkt in den Vorkern einer Zelle injiziert. Obwohl relativ einfach (in Bezug auf die genetische Veränderung), ist es nicht die zuverlässigste Methode.

  • Elektroporation

Bei dieser Methode wird starker elektrischer Strom durch die Zellen geleitet. Dadurch werden die Zellwände temporär durchlässig. Sie sind dann anfällig für die Transfektion fremder DNA in ihre Kerne. Es handelt sich um eine ziemlich sichere Methode, die zuverlässiger als die chemische Exposition ist und oft verwendet wird, um die Plasmide von Bakterien und Viren zu beeinflussen, die dann wiederum verwendet werden, um andere Zellen zu modifizieren.

Gentechnik

Obwohl durch Biotechnik genmanipulierte Organismen und gentechnisch veränderte Organismen oft in einer Kategorie zusammengefasst werden, ist der jeweilige Prozess biologisch gesehen etwas ganz anderes. Bioengineering/Biotechnik ist ein weitaus genaueres und kontrollierteres Verfahren, mit dem wir spezifische Gene mit hoher Genauigkeit direkt in Organismen implantieren können.

  • CRISPR Cas9 und TALENs

Hier haben wir es mit moderneren und weitaus tiefergehenden gentechnischen Verfahren zu tun. CRISPR Cas9 ist ein Protein, das in bestimmten Bakterien vorkommt und ihnen ermöglicht, sich selbst zu verteidigen. Im Wesentlichen ist es ein immunologisches Protein. Indem wir es nutzen, sind wir in der Lage, genetische Sequenzen buchstäblich zu schneiden und den entfernten Abschnitt durch ein beliebiges Gen unserer Wahl zu ersetzen.

  • Chemische Exposition

Indem man Zellen bestimmten Chemikalien oder Strahlung aussetzt, ist man in der Lage, ihre Gene zu verändern – oder Mutagenese zu induzieren.

Gentechnik

Gentechnik vs. selektive Züchtung

Manche Menschen argumentieren, die genetische Veränderung sei nur eine beschleunigte Version der selektiven Züchtung, weshalb sie sich kaum von einem organischen Verfahren unterscheide. Es ist allerdings wichtig zu erkennen, dass diese Auffassung nicht stimmt.

Selektive Züchtung kann nur Gene derselben Art oder ausgesprochen ähnlicher Arten verwenden. Schauen wir uns dazu folgendes Beispiel an: Man wählt die ertragreichste Cannabispflanze einer Plantage, um aus ihr die nachfolgenden Pflanzen zu ziehen. Durch Inzucht dieser Pflanzen werden die Gene, die für die große Ernte verantwortlich sind, mit der Zeit stabilisiert. Dann könnte diese neue Sorte mit großartig schmeckenden oder superstarken Sorten gekreuzt, gezüchtet und stabilisiert werden – das ist selektive Züchtung.

Durch genetische Modifikation können Gene jedoch einem anderen Organismus entnommen werden – normalerweise einem ähnlichen, prinzipiell kann es allerdings jeder beliebige Organismus sein – und direkt in eine Pflanze gespleißt werden. So stellt man zum Beispiel pestizidresistente Pflanzen her. Es gibt keine andere Möglichkeit, diese Gene in Pflanzen einzuführen, als die Daumen zu drücken und zu hoffen, dass eine zufällige Mutation sie zum Vorschein bringt.

Gentechnik ist also nicht nur eine Frage der Geschwindigkeit, sondern bedeutet im Grunde, dass jedes Merkmal von jedem Organismus übernommen und in etwas anderes gespleißt werden kann. Erschreckend? Wahrscheinlich. Eine schlechte Sache? Vielleicht nicht.

Gibt es ein Problem mit GVO?

Sind gentechnisch veränderte Organismen also problematisch? Diese Frage führt in eine unglaublich kontroverse Debatte, die viele Menschen völlig polarisiert. Die genetische Veränderung birgt sicherlich enorme potenzielle Risiken. Würde sie allerdings verantwortungsvoll gehandhabt (zugegebenermaßen etwas, wofür die Menschheit nicht unbedingt bekannt ist), könnte diese Technik die Welt verändern und eine ganze Reihe von Problemen beseitigen, die uns seit der Geburt des Lebens plagen.

Vorteile von GVO

Einige der Vorteile von GVO sind:

Trockenheitsresistente Pflanzen

Leichter anzubauen in trockeneren Ländern, spart Wasser.

Ertragsstärkere Pflanzen

 Mehr Nahrung bei weniger Investitionen, mehr Menschen werden für weniger Geld ernährt.

Schädlingsresistente Pflanzen

Führt zu einem geringeren Einsatz von Pestiziden und geringeren Ernteverlusten.

Sofortige Einführung wünschenswerter Eigenschaften

Spart jahrelange Recherche.

Scheint von Natur aus keine Gesundheitsprobleme zu verursachen

Gentechnisch veränderte Lebensmittel werden seit Jahrzehnten ohne eindeutige gesundheitliche Probleme verzehrt.

Erhöhen der Lichtempfindlichkeit

Erhöht die Ausbeute und verringert die Energiemenge, die für die Bereitstellung von ausreichend Licht erforderlich ist.

Virusresistente Pflanzen

Es gibt bestimmte Infektionen, für die es keine Heilung gibt, wie TMV oder HpLVD, aber durch gentechnisch Veränderung können die betreffenden Pflanzen dagegen resistent werden. Dies würde die Ernten viel zuverlässiger und vorhersehbarer machen.

Dies sind nur einige der Anwendungen der Gentechnik, und zweifellos werden weitere hinzukommen, wenn die Technologie sich weiter verbreitet und mehr experimentiert wird.

Nachteile von GVO

Aber es ist eben nicht alles gut, und es gibt, was GVO angeht, berechtigte Bedenken:

Kontamination natürlicher Pflanzen

Es gibt mittlerweile weltweit pestizidresistente Pflanzen.

Reduziert Genpools

Häufig verdrängen GVOs natürliche Rivalen und befördern das weiträumige Aussterben natürlicher Arten von Organismen.

"Gott spielen"

Manche Kritiker sagen, dass wir zu tief in die Natur der Dinge eingreifen und dass uns dies nicht zusteht.

Ziemlich unregulierte Branche

Mit kurzen Testzeiten.

Monopolisierung

Unternehmen, die GVO entwickeln und patentieren, haben wahrscheinlich einen deutlichen Vorteil gegenüber Konkurrenten.

GVO-Cannabis: Was und wie?

Gibt es GVO-Grassorten? Kurz gesagt: Ja! Es ist nicht ganz klar, wann die ersten auftaucht sind; weshalb dies ein umstrittenes Thema ist. Trait Biosciences hat jedoch eine der ersten vollständig transformierten Pflanzen geschaffen und sie zum Patent angemeldet. In Israel, wo die GVO-Technologie auf dem neuesten Stand ist, gibt es einige Beispiele für Gentechnik mit Cannabis. Im Grunde passiert es jetzt überall, wo es legal ist.

CanBreed in Jerusalem hat zum Beispiel mit Gentechnik Cannabispflanzen gezüchtet, die gegen Echten Mehltau, einen weit verbreiteten Pilzschädling, resistent sind. Dies ist ein reales Beispiel für Pflanzen, die die Landwirtschaft sowohl billiger als auch nachhaltiger machen. In großem Maßstab kann die Reduzierung von Ernteverlusten aufgrund häufiger Probleme massive Auswirkungen haben. Auch in der Landwirtschaft generell erhöht es die Ernährungssicherheit erheblich.

Was ist anders an genetisch verändertem Gras?

Gentechnisch verändertes Cannabis zeichnet sich nicht nur durch höhere Erträge und schnelleres Wachstum aus. Tatsächlich sind dies einige der am schwierigsten zu realisierenden Eigenschaften, da sie viele, viele Gene erfordern. Bei einer gentechnisch veränderten Pflanze kann man zunächst keinen offensichtlichen Unterschied feststellen. Erst im Laufe der Zeit, nachdem eine Vielzahl von Genen anwächst, werden offensichtliche Veränderungen sichtbar.

Da Cannabinoide in großen Mengen nur innerhalb der Trichome produziert werden, bei denen es sich um harzige Drüsen handelt, die hauptsächlich auf der Außenseite von Cannabisblüten zu finden sind, wird in Betrieben, die Cannabis speziell wegen der Blüten anbauen, viel Biomasse verschwendet. Mit anderen Worten wartet man 2–3 Monate, um einen winzigen Teil der Pflanze zu ernten.

Man hofft, mit Hilfe der Gentechnik irgendwann in der Lage zu sein, Cannabispflanzen in größerer Zahl anbauen zu können, die in ihrer gesamten Struktur Cannabinoide produzieren. Dies wäre möglich, indem man die Cannabinoide so modifiziert, dass sie wasserlöslich werden und nicht mehr fettlöslich sind.

Dies bedeutet, dass kontinuierlich potenziell Cannabinoid-reiche Blätter geerntet werden könnten, indem photoperiodische Pflanzen in der vegetativen Phase gehalten werden. Dies wäre nicht nur rentabler, sondern würde auch den CO₂-Fußabdruck jeder Pflanze spürbar verringern. Diese Entwicklungen würden aus dem Anbau nicht nur einen effizienteren Prozess machen, sondern auch bedeuten, dass Cannabis sich von Ölen und Blüten wegbewegt und problemlos zu fast jedem erdenklichen Produkt verarbeitet werden könnte – mit den Cannabinoiden Deiner Wahl.

Aber das Ganze wird noch abgefahrener. Manche Leute glauben, dass die Cannabispflanze, um Cannabinoide hervorzubringen, ganz einfach nicht das bestmögliche Gefäß ist. Daher versuchen Wissenschaftler, Bakterien Gene zu implantieren, die sie in die Lage versetzen, die gewünschten Cannabinoide mit geringem Aufwand in großen Mengen "auszuspucken". Auf diese Art und Weise wird auch Insulin produziert, indem man Hefe so modifiziert, dass sie dieses Hormon produziert.

Andere Entwicklungen betreffen Sorten, die reich an seltenen Cannabinoiden sind. Mit Blick auf die über 113 existierenden Cannabinoide, von denen einige nur in Spuren vorkommen, öffnet die Gentechnik die Tür zur Entdeckung derzeit unbekannter Geheimnisse der Cannabispflanze.

Weitere mögliche Modifikationen umfassen:

  • Modifikation der Terpenproduktion: Verschiedene Terpene beeinflussen nicht nur den Geschmack, sondern könnten auch die Gesamtwirkung steigern[1]. Indem man genau kontrolliert, welche Terpene in welchen Mengen produziert werden, erhält man eine viel größere Kontrolle über das Endprodukt.
  • Modifikation der Cannabinoid-Produktion: Wir wissen mittlerweile, dass viele der etwa 113 Cannabinoide, die von der Cannabispflanze produziert werden, spezifische Wirkungen aufweisen und ihre Kombination für potenziell brillante Entourage-Effekte sorgt[2]. Durch die Kontrolle der Cannabinoid-Konzentration konnten wir Sorten züchten, die perfekt für jeden beliebigen Verwendungszweck und jeden Menschen geeignet sind.
  • Modifikation der Flavonoid-Produktion: Durch Manipulation der Flavonoid-Produktion könnten wir die Farben bestimmter Pflanzenteile verändern. Darüber hinaus haben auch Flavonoide ihre eigenen Wirkungen auf den Körper[3], was bedeutet, dass wir durch die gemeinsame Modifizierung all dieser Eigenschaften tatsächlich einige ganz besondere Sorten erschaffen könnten.

Ist GVO-Cannabis ethisch vertretbar?

Dies ist eine entscheidende Frage. Viele Menschen äußern sich besorgt über alles, was durch Genmanipulation hergestellt wird – und das aus gutem Grund. Diese neue Technologie steckt noch in den Kinderschuhen, und es gibt viele schreckliche Wege, die sie einschlagen könnte. Aber das gilt für fast jede technische Neuerung. Man muss sich vielmehr fragen, ob wir überhaupt die Wahl haben.

Allgemeiner ausgedrückt halten gentechnisch veränderte Organismen potenziell den Schlüssel zur Lösung vieler Umweltprobleme in der Hand. Da sie trockenheits- und schädlingsresistent sind, bieten sie uns nicht nur mehr Nutzen, sondern reduzieren auch die Auswirkungen auf die Umwelt. Aber andererseits: Wollen wir wirklich das Risiko eingehen, natürliche Pflanzensorten auszulöschen?

Was Cannabis angeht, ermöglicht die Biotechnologie nicht nur, Sorten zu erzeugen, die Ressourcen effizienter nutzen, eine hohe Resistenz gegen Schädlinge und Krankheiten aufweisen und hohe Mengen seltener Cannabinoide produzieren, sondern öffnet auch potenziellen medizinischen Entdeckungen die Tür, die wir bisher nur erahnen können.

Wer weiß, was wir durch die Isolierung bestimmter Cannabinoide entdecken könnten? Ebenso ist es sehr wahrscheinlich, dass der Cannabismarkt auf absehbare Zeit weiter wachsen wird – warum also nicht Pflanzen verwenden, die so wenig Ressourcen wie möglich benötigen? Auf diese Weise können wir zumindest sicherstellen, dass unser Gras der Zukunft unseres Planeten nicht im Wege steht.

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