Am von Gisbert Strotdrees

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Pflanzenzucht

CRISPR/Cas: Was ist das?

Wie sieht eine „Genschere“ aus? Was genau tut sie – und wie funktioniert die Methode namens CRISPR/Cas? In einem Saatzuchtlabor bei Leopoldshöhe haben wir jemanden gefunden, der es uns erklärt hat.

Dieser Artikel erschien zuerst im Wochenblatt für Landwirtschaft und Landleben.
Von der Decke grummelt der Ventilator. Weißgelbes Neon­licht füllt den fensterlosen Raum und spiegelt sich in Weckgläsern und durchsichtigen Plastikdosen. Sie stehen, verschlossen und gestapelt, in Metallregalen. In den Gläsern und Dosen, etwa fingerhoch mit einer gallertartigen Masse gefüllt, sprießen Keime. Hier und da lugen grüne Blättchen aus der Gallertmasse.
Das Ganze ist keine Szene aus „Star Wars“ und auch kein Einblick in die Internationale Raumstation. Denn wir sind in Hovedissen bei Leopoldshöhe, im zweiten Obergeschoss eines Wirtschaftsgebäudes auf einem altehrwürdigen Gutshof. „W. v. Borries-Eckendorf“ steht an der Wand zu lesen, eine Schrift aus alten Tagen. Hier ist heute das mittelständische Pflanzenzucht- und Forschungsunternehmen „SU Biotec“ zu Hause.

Diese Rapspflanzen in der Petrischale sind mit CRISPR/Cas verändert – eines der wenigen noch laufenden Forschungsprojekte zum Thema in Leopoldshöhe. (Bildquelle: Landwirtschaftsverlag / G. Strotdrees)

Jon Falk, der Geschäftsführer von SU Biotec, greift in das Lagerregal und fingert eine Petrischale hervor. Darin sind junge Rapsblätter zu erkennen. „Diese Pflanzen haben wir mit CRISPR/Cas verändert“, sagt er. Allerdings, das stellt Falk gleich klar, handele es sich um eines der wenigen wissenschaftlichen Forschungsprojekte, die derzeit auslaufen. Denn der Einsatz der CRISPR/Cas-Methode ist derzeit in der EU nur unter hohen Auflagen, etwa zum Einsatz in der wissenschaftlichen Forschung, möglich.

Codes geben Rätsel auf

Über 1 Mio. € habe das mittelständische Forschungslabor in Hovedissen seit etwa 2014/15 investiert, um die Palette seiner biotechno­logischen Züchtungsverfahren um die CRISPR/Cas-Methode zu erweitern. „Billig ist sie nicht“, rückt Falk gleich ein Vorurteil zurecht. Ein weiteres stellt er auch sofort gerade: „Wir sind kein globaler Chemiegigant und kein ,multinatio­naler Agrokonzern‘, wie es beim Thema CRISPR/Cas schnell heißt, sondern: Wir sind eine Allianz kleiner mittelständischer Züchter.“

Hier ist Präzision gefragt: Pflanzenanalyse im Labor in Hovedissen. (Bildquelle: Landwirtschaftsverlag / G. Strotdrees)

SU Biotec: Infos zum Unternehmen

Gut Eckendorf in Hovedissen bei Leopoldshöhe ist Hauptsitz des mittelständischen Biotechnologie- und Saatzuchtunternehmens „SU Biotec“ mit rund 80 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. Seit 2006 verfügt es über eine zweite Labor- und Forschungsstätte in Gatersleben bei Quedlinburg. Das Kürzel „SU“ im Namen steht für „Saaten-Union“ aus sieben Gründungsgesellschaftern, die sich 1984 zum Aufbau des gemeinsam betriebenen Labors in Hovedissen entschlossen haben. Später kamen als weitere Gesellschafter die Deutsche Saatveredelung AG und die Solana Research GmbH hinzu. In den Laboren wird einerseits Grundlagenforschung betrieben, teilweise in Kooperation mit Universitäten, andererseits angewandte Forschung und praktische Züchtung in den Gewächshäusern sowie auf den Feldern rund um das Gut.
Aber was ist das nun: CRISPR/Cas? Was genau passiert da in Leopoldshöhe und in den vielen anderen Forschungslaboren in Deutschland, Europa und der Welt?
Wird die Methode beschrieben, sind Begriffe wie „Genschere“ oder „molekulares Skalpell“ nicht weit. Doch das sind Umschreibungen, sind Bilder für hochkomplexe molekularbiologische Vorgänge. Sie lassen sich nicht einfach „zeigen“, wie sich die Funktionsweise eines Mikro­skops, einer Kaffeemaschine oder eines Mähdreschers zeigen lässt.
Wer also in Leopoldshöhe durch die Labore und Büroräume geht, bekommt keine Genscheren zu sehen, sondern wenig Spektakuläres: Mikroskope, Petrischalen, Pipetten, digitale Analysegeräte jeder Art und Größe, viele Computerbildschirme natürlich – und eben jene neonausgeleuchteten Kulturräume, in denen Pflanzen in Nährstoffgel keimen und heranwachsen.
Niemand kann von außen erkennen, welche dieser Pflanzen per CRISPR/Cas gezüchtet worden ist. Er muss da schon die Codes aus Buchstaben, Strichen und Zahlenreihen entziffern können, mit denen die Deckel der Döschen und Gläser von Hand beschriftet sind.

Motor der Evolution

Wie aber funktioniert nun die Methode, deren Entdeckerinnen Emmanuelle Charpentier und Jennifer A. Doudna im vergangenen Herbst 2020 mit dem Nobelpreis für Chemie...