DuPont prognostiziert CRISPR-Pflanzen auf Speisetellern in fünf Jahren

Landwirtschaftliche Biotech-Giganten beginnen, Schritte in die CRISPR-Geneditierung zu unternehmen, und sagen, dass sie bis Ende dieses Jahrzehnts mit der Technologie hergestelltes Saatgut verkaufen werden.

DuPont gab heute bekannt, dass es eine Vereinbarung mit Caribou Biosciences getroffen hat, einem Spin-off des Labors von Jennifer Doudna an der University of California, Berkeley, das Schlüsselarbeiten an CRISPR-Cas9 durchgeführt hat, einer Technologie, die so etwas wie ein Find-and- Eigenschaft für DNA ersetzen.

DuPont sagt, dass es bereits mit CRISPR bearbeitete Mais- und Weizenpflanzen in Gewächshäusern anbaut und dass die Feldversuche im nächsten Frühjahr beginnen werden.

Wir sprechen davon, Produkte in fünf bis zehn Jahren auf den Markt zu bringen, sagt Neal Gutterson, Vizepräsident für landwirtschaftliche Biotechnologie bei Pioneer Hi-Bred, Teil von DuPonts 11-Milliarden-Dollar-Jahresgeschäft für Pflanzenchemikalien und biotechnologisches Saatgut. Das ist eine verdammt gute Zeitlinie im Vergleich zu anderen Technologien.

DuPont testet CRISPR, um dürreresistenten Mais und Weizen genetisch so zu verändern, dass er sich wie ein Hybrid vermehrt, anstatt sich selbst zu bestäuben, wie es normalerweise der Fall ist. Hybridpflanzen sind kräftig und die Erträge können um 10 oder 15 Prozent steigen.

Eine wachsende Liste von Pflanzenarten wurde bereits in akademischen Labors mit CRISPR-Cas9 gentechnisch verändert, darunter Sojabohnen, Reis und Kartoffeln. Letzten Monat nutzte ein japanisches Team die Genbearbeitung, um Fruchtreifungsgene in Tomatenpflanzen auszuschalten.

Als Teil ihrer Zusammenarbeit gab DuPont an, in Caribou investiert zu haben, ein kleines Startup, das kommerzielle Rechte an Patenten besitzt, die Berkeley für CRISPR-Cas9 beantragt hat. DuPont wird die exklusiven Rechte an diesen Patenten für Feldfrüchte wie Mais und Sojabohnen haben, falls sie genehmigt werden sollten.

Gutterson sagte, dass die Ziele der Pflanzenlabors die technische Resistenz gegen Fäulnis oder geringe Niederschläge umfassen, indem sie schnell nützliche Genvarianten einführen, die in anderen Sorten derselben Art gefunden werden. Der Einsatz konventioneller Züchtung zur Übertragung von Merkmalen kann viele Jahre dauern. Das kostet viel Zeit und ist nicht so präzise, ​​wie wir es gerne hätten, sagt Gutterson. Das könnten wir sehr gut abkürzen.

Derzeit sind die meisten GVOs transgene Pflanzen, die manipuliert wurden, indem den Pflanzen bakterielle Gene hinzugefügt wurden, damit sie Insekten vergiften oder Unkrautsprays überleben. Dank der Biotechnologie ist das Saatgutgeschäft auf etwa 40 Milliarden US-Dollar pro Jahr angewachsen, und Unternehmen wie Monsanto, Dow, DuPont und Syngenta dominieren es. Aber die Notwendigkeit, weitere Millionen in einen umfassenden Technologiewandel zu investieren, trifft zu, da die schwachen Rohstoffmärkte die Rentabilität von Biotech-Saatgut weniger sicher gemacht haben.

Laut Gutterson glaubt DuPont, dass die Genbearbeitung eine neue Welle von Produkten und Gewinnen auslösen wird. Wir haben keinen Zweifel daran, dass die Genombearbeitung einen wesentlichen Einfluss auf das Wertversprechen haben wird, sagt er. Wir glauben, dass ein weiterer ganzer Zyklus aus der Genombearbeitung entstehen könnte.

Die Genbearbeitung könnte zu einigen überraschenden Kreationen in der Landwirtschaft führen. Zum Beispiel haben Erdnüsse eine Reihe von Proteinen, die für Allergien verantwortlich sind. Sie loszuwerden ist eine Herausforderung, aber mit der neuen Technologie könnten allergiefreie Erdnüsse möglich sein.

Andere Unternehmen wie Cellectis und Dow haben bereits ältere, umständlichere Formen der Genbearbeitung zur Entwicklung von Mais- und Kartoffelsorten verwendet (siehe A Potato Made with Gene Editing ), aber die Einfachheit des CRISPR-Systems könnte die Anzahl und Neuheit schnell erhöhen , von Pflanzen, die auf den Markt kommen.

Ein Hindernis, das Gen-Editierung überwinden kann, besteht darin, dass viele Pflanzen polyploid sind, was bedeutet, dass sie doppelte Kopien ihres Genoms tragen – manchmal bis zu sechs, wie beim Weizen. CRISPR kann jedoch gemultiplext werden, um alle Kopien eines Gens zu beeinflussen oder Dutzende von Genen gleichzeitig anzugreifen, wie chinesische Wissenschaftler im vergangenen Jahr durch die Bearbeitung von Weizen demonstrierten (siehe Chinesische Forscher stoppen die Weizenkrankheit durch Genbearbeitung).

Unternehmen hoffen, dass gentechnisch veränderte Pflanzen weitgehend von der Regulierung ausgenommen werden könnten. Das US-Landwirtschaftsministerium hat mehreren Unternehmen bereits mitgeteilt, dass es diese Pflanzen nicht regulieren wird, da sie keine Gene anderer Arten enthalten. Es ist jedoch unklar, wie die Europäische Union oder China mit Pflanzen umgehen werden, die mit den neuen Methoden hergestellt wurden.

Das eigentliche Problem ist, was global passiert, sagt Gutterson. Hier arbeiten Sie innerhalb des Genoms einer Spezies, mit Produkten, die diese Spezies sein werden. Wir hoffen, dass die Vorschriften das Risiko widerspiegeln, und zwar in einer Weise, die gute Zeitvorgaben zulässt.

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