Gentechnik – Anwendung und Nutzen

Die Gentechnik ist bereits seit vielen Jahren fester Bestandteil unserer Gesellschaft, da sie in verschiedenen Gebieten zum Einsatz kommt, die dem Menschen von Nutzen sind, zum Beispiel in der Medizin oder der Landwirtschaft. Gentechnik wird als Teil der Biologie verstanden und befasst sich damit genetische Veränderungen vorzunehmen, um bestehendes Genmaterial zu verbessern, bzw. dessen Eigenschaften zu verstärken. Neben gewissen Vorteilen, gibt es jedoch auch Kritik an der Gentechnik. Erfahre hier mehr dazu.

Inhaltsverzeichnis

1. Was ist Gentechnik?
2. Was bedeutet gentechnisch verändert?
3. Wo wird Gentechnik eingesetzt?
4. Ist Gentechnik in Deutschland verboten?
5. In welchen Ländern gibt es Gentechnik?
6. Wie funktioniert Gentechnik?
7. Die Geschichte der Gentechnik
8. Vor- und Nachteile von Gentechnik
9. Ziele der Gentechnik

Was ist Gentechnik?

Als Teil der Biotechnologie beschäftigt sich die Gentechnik damit genetisches Erbmaterial zu isolieren, zu charakterisieren, zu kopieren und dann neu zu kombinieren. Im Zuge dessen werden die Gene eines lebenden Organismus auf ein anderes Lebewesen übertragen. Auf diesem Weg können Gene verschiedener Arten von Lebewesen kombiniert werden, auch dann, wenn diese nicht miteinander verwandt sind.
Ein Beispiel hierfür ist die Übertragung menschlicher Gene auf Tiere. Es können jedoch auch Bakterien und Pflanzen miteinander kombiniert werden. Die Möglichkeiten sind unbegrenzt. In der Gentechnik spricht man von vier Anwendungsgebieten: Der grünen Gentechnik, der roten Gentechnik, der weißen Gentechnik und zuletzt der grauen Gentechnik. Grün steht für Pflanzen, Rot für Medizin, Weiß für die Industrie und Grau für die Abfallentsorgung.

Was bedeutet gentechnisch verändert?

Wo wird Gentechnik eingesetzt?

Wie bereits erwähnt, wird die Gentechnik in vier Bereichen angewendet:

1. Pflanzen

   Bei Pflanzen kommt die „grüne Gentechnik“ zum Einsatz. Hierbei werden die Pflanzen so verändert, dass einzelne Merkmale verstärkt oder hinzugefügt werden. Diese machen unsere Nutzpflanzen durch Gentechnik in der Landwirtschaft dann widerstandsfähiger gegen Schädlinge, Krankheiten und Kälte oder beschleunigen ihr Wachstum. Zu den typischen genetisch veränderten Pflanzen zählen zum Beispiel Mais, Raps, Zuckerrüben, Sojabohnen und Baumwolle. Verwendung finden die genetisch veränderten Organismen (GVO), bzw. Pflanzen mitunter als Futtermittel in der Nutztierhaltung oder im Falle der Baumwolle als Rohstoff für die Bekleidungsindustrie.

2. Medizin

   

   Die Anwendung der Gentechnik in der Medizin hat vor allem den Hintergrund für den Menschen wirkungsvollere Medikamente oder Impfstoffe herzustellen. Bereits seit 20 Jahren werden Arzneimittel auf Basis genetisch veränderter Organismen hergestellt. Diesen Bereich der Genetik bezeichnet man als „rote Gentechnik“.
   
   Bei der biomedizinischen Grundlagenforschung ist die Gentechnik nicht mehr weg zu denken. Viele Ansätze könnten ohne Gentechnik von der Wissenschaft nicht bearbeitet werden – oder eben nur mit einem deutlich höheren Aufwand. Von den Neuzulassungen der Arzneien stammen bereits etwa 30% aus gentechnischer Erzeugung. Für die Diagnostik sind mitunter genetische Verfahren essentiell für die Früherkennung und Verlaufskontrolle bestimmter Krankheiten – dies beinhaltet auch genetisch bedingte Krankheiten.
   
   Als wertvoll hat sich auch die pränatale Diagnostik erwiesen. Bei Schwangeren kann hierbei mit hoher Treffsicherheit festgestellt werden, ob das heranwachsende Kind eine schwere Erbkrankheit im Genmaterial trägt. Für unser Gesundheitswesen ist daher die Gentechnik bereits seit langer Zeit zentraler Bestandteil zur Prävention und Behandlung von Krankheiten.

3. Industrie

   Auch in der Industrie hat sich die Gentechnik als nützlich erwiesen. Diesen Bereich bezeichnet man als „weiße Gentechnik“. Mittlerweile können in der Industrie durch bio- und gentechnische Methoden immer mehr chemische Praktiken ersetzt werden. Dies fördert den Umweltschutz und ermöglicht nachhaltigere Verfahren. Bei der Herstellung zahlreicher Produkte setzt man heute vorwiegend auf die Verbindung nutzbarer Organismen wie Mikroorganismen, Pilzarten und Zellkulturen. Die Gentechnik erlaubt es ihre individuellen Eigenschaften nutzbringend zu kombinieren, um die Produktion optimal zu gestalten.
   
   Besonders die Bereiche Forschung, Biosynthese von Chemikalien, Herstellung bestimmter Arzneimittelwirkstoffe und Hautpflegemittel und die Gewinnung von Wirkstoffen wie Enzymen, welche Stoffwechselvorgänge steuern, sind wichtiger Bestandteil der weißen Gentechnik. Durch genetisch basierte Herstellungsverfahren profitieren Verbraucher und unsere Umwelt, denn durch biologische Praktiken können unsere Ressourcen – Energieverbrauch, Wasser und Rohstoffe, geschont werden. Hierzu zählen auch nachwachsende Rohstoffe, die mehr und mehr die fossilen Rohstoffe ersetzen und damit ihren Abbau verringern können. Zudem wird die Abfallproduktion in der Industrie gesenkt und entlastet damit im Bereich der Abfallentsorgung.

4. Abfallentsorgung

   Das Bevölkerungswachstum trägt maßgeblich zum Wachstum unserer Müllberge bei. Denn immer mehr Menschen produzieren auch immer mehr Abfall. Dieser will natürlich entsorgt werden und stellt uns damit teils vor große Herausforderungen. Im Bereich der Abfallentsorgung spricht man daher von „grauer Gentechnik“.

   

   Es geht bei Abfall jedoch nicht allein um die riesigen Mengen Plastikmüll, die in unseren Ozeanen schwimmen. Auch Rückstände von Schadstoffen, Kosmetikprodukten oder Medikamenten landen in unserer Nahrungskette. Dort beeinflussen sie unsere Lebensqualität.
   GVO dürfen in Systemen wie Kläranlagen oder Biofiltern nicht zum Einsatz kommen. Die Gentechnik setzt daher im Zuge biologischer Reinigungsanlagen auf Pilze, Bakterien und tierische Kleinstlebewesen, die sich in der Art und Weise ihrer Funktion ergänzen. Oder man macht sich bestimmte Eigenschaften eines Organismus, mitunter Pflanzen, zu Nutze.
   
   So kann auf diesem Weg der Abbau von organischem und anorganischem Material beschleunigt werden. Hierzu zählt die Reinigung von:

   • Abwasser wie zum Beispiel in Kläranlagen
   • Abluft wie sie beispielsweise in Industrieanlagen vorkommt
   • sogenannten Xenobiotika, welche in Kühlmitteln enthalten sind
   • Wasser, bei Verseuchung mit Öl wird die Selbstreinigungskraft erhöht

   Böden können zudem gereinigt werden, indem genetisch veränderte Pflanzen Schadstoffe aus dem Boden ziehen, nachdem bestimmte Eigenschaften wie beispielsweise die Toleranz gegenüber Schwermetallen genetisch verstärkt wurden.

Ist Gentechnik in Deutschland verboten?

Im Jahr 1990 wurde in Deutschland das „Gesetz zur Regelung der Gentechnik“ (GenTG) erlassen. Der Hintergrund war eine gesetzliche Regelung festzulegen, mit der klar dargelegt wird inwiefern Gentechnik in Deutschland genutzt werden darf und wie damit verbundene Gefahren präventiv abzuwenden sind. Das Gentechnikgesetz dient vor allem dazu sowohl Leben und Gesundheit der Menschen, als auch unsere Umwelt inklusive der Tier- und Pflanzenwelt und unseren Besitz vor Schäden durch genetische Einwirkung zu bewahren. Verboten ist Gentechnik demnach in Deutschland nicht. Es ist jedoch klar per Gesetzt festgelegt, wie und in welchem Rahmen man sie nutzen darf. Hierbei fließen auch ethische Richtlinien mit ein.

Anwendung findet das Gentechnikgesetz (GenTG) auf sämtliche gentechnische Anlagen oder Arbeiten, auf die Freigabe von genetisch veränderten Organismen (GVO) und das (Inverkehrbringen) von Produkten, welche genetisch veränderte Organismen enthalten. Der Einsatz von GVO am Menschen ist nicht im Gesetz verankert. Jeder, der mit Gentechnik arbeiten möchte, muss sich an Vorgaben zu Sicherheit, Genehmigung, Haftung, Regeln zur (erstmaligen) Arbeit mit Gentechnik und den Voraussetzungen zur Genehmigung orientieren, bzw. diese umsetzen.

Hierzu zählt unter anderem die Ausstattung von Laborräumen. Die Arbeit mit Gentechnik muss immer in einem geschlossenen System erfolgen, damit die Schutzvorgaben erfüllt werden. Zudem muss beispielsweise jede genetisch veränderte Pflanze eindeutig in Saatgut und Lebens- oder Futtermitteln erkennbar und nachweisbar sein. Durch die Kennzeichnungspflicht von Produkten, die genetisch verändert wurden, soll es Verbrauchern außerdem ermöglicht werden frei zu wählen, ob sie zu einem genmanipulierten Produkt greifen möchten oder nicht.

In welchen Ländern gibt es Gentechnik?

Die USA begannen im Jahr 1996 erstmals genetisch veränderte Pflanzen für kommerzielle Zwecke anzubauen. Die weltweite Anbaufläche stieg seitdem auf etwa 190 Millionen Hektar an (Stand 2017), unterliegt jedoch jährlichen Schwankungen. Auf nahezu fünf Milliarden Hektar der weltweit landwirtschaftlich genutzten Flächen werden inzwischen genetisch veränderte Pflanzen angebaut. Größtenteils verteilt sich die Anbaufläche auf folgende Länder:

• USA
• Brasilien
• Argentinien
• Kanada
• Indien
• Pakistan
• Paraguay

Die dort angebauten Nutzpflanzen Mais, Raps, Soja und Baumwolle wurden entweder genetisch mit einer Herbizidtoleranz ausgestattet oder dazu befähigt Insektengift zu produzieren. In einigen Fällen werden die Pflanzen auch mit einer Kombination aus beidem versehen.

In der Europäischen Union wird seit 1998 genetisch veränderter Mais angebaut und ist für den kommerziellen Einsatz zugelassen. Dennoch darf in folgenden Ländern dieser Mais nach wie vor nicht angebaut werden:

• Deutschland
• Frankreich
• Griechenland
• Luxemburg
• Polen
• Österreich
• Ungarn
• Bulgarien

Überwiegend wächst Gentechnik-Mais innerhalb der Europäischen Union in Spanien und Portugal (Stand 2017). Drei Jahre lang war auch der Anbau einer Gentechnik-Kartoffel mit Beginn im Jahr 2010 erlaubt. Diese Erlaubnis wurde jedoch gerichtlich wieder aufgehoben, fand allerdings bereits seit 2011 unabhängig davon nicht mehr statt.

Wie funktioniert Gentechnik?

Sämtliche Erbinformationen eines Lebewesens sind in den Chromosomen abgespeichert, welche die DNS des Organismus enthalten. Hierzu zählen neben den Menschen und Tieren auch Pflanzen und Pilze. In der Gentechnik werden daher Enzyme dazu verwendet DNS zu zerteilen, zu verbinden oder sie zu kopieren. Werden dabei DNS-Teile verschiedener Organismen – beispielsweise Pilz und Pflanze – zusammengefügt, spricht man von rekombinativer DNS. Kann diese erfolgreich in lebende Zellen eingefügt werden – der Vorgang wird als Transformation bezeichnet – entsteht daraus ein neuer, künstlicher Organismus mit manipulierten Eigenschaften, auch Mutation genannt.

Dadurch ergeben sich verschiedene Gentechnik-Methoden und wie sie zum Einsatz kommen können. Es werden Pflanzen in der Landwirtschaft mit Eigenschaften versehen, die einen höheren Ertrag gewährleisten, da die Pflanzen resistenter gegen äußere Einflüsse, wie Schädlinge, sind. In der Industrie kann Wasser auf Basis von gentechnisch veränderten Organismen, zum Beispiel Bakterien, schneller und effektiver gereinigt werden und bei der Müllentsorgung helfen genmanipulierte Organismen dabei Schadstoffe abzubauen.

Die Geschichte der Gentechnik

Vor- und Nachteile von Gentechnik

Ein höherer Ertrag bei Ernten, wirksamere Arzneimittel, mit denen Krankheiten nicht nur geheilt, sondern vielleicht sogar vollständig getilgt werden können und nachhaltige Verfahren in der Industrie, welche eine umweltfreundliche Produktion ermöglichen. Zunächst scheinen die Vorteile der Gentechnik auf der Hand zu liegen. Doch es gibt auch kritische Perspektiven und das nicht zu Unrecht.

Bislang ist noch nicht klar, welche Langzeitwirkung es für den Menschen haben wird genetisch veränderte Nahrung zu sich zu nehmen. Mögliche Folgen werden sich vermutlich erst in Jahrzehnten bemerkbar machen und bisher hat die Wissenschaft noch keine Antwort auf die Frage, welche Konsequenzen insgesamt für die Menschheit haben könnte. Im Zusammenhang mit genetischer Manipulation steht das 1996 geklonte Schaf Dolly im Raum. Dolly erreichte im Gegensatz zu ihren Artgenossen nur die Hälfte der durchschnittlichen Lebensspanne. Einerseits kann Gentechnik also zum Umweltschutz beitragen, während andererseits offen bleibt, ob langfristig schwere Folgen zu befürchten sind, wie man am folgenden Pro und Contra zur Gentechnik sehen kann:

Pro

Contra

Ziele der Gentechnik

Die Ziele der Gentechnik sind klar gesteckt und je nach Anwendungsbereich in grüne, rote und weiße Gentechnik unterteilt. Hinzu kommt die sogenannte graue Gentechnik. In erster Linie werden natürlich kommerzielle Zwecke verfolgt. Höhere Erträge sollen mehr Gewinn einbringen. Zugleich decken diese aber auch den wachsenden Bedarf an Lebensmitteln für die steigende Bevölkerungszahl. Im Gesundheitswesen ermöglicht die Gentechnik die Herstellung von Medikamenten, die nicht nur Heilung sondern vollständige Tilgung bestimmter Krankheiten möglich machen. Dadurch wird die Gesellschaft gesünder und widerstandsfähiger.

Industrieprozesse können durch Gentechnik umweltfreundlicher gestaltet werden und tragen zur Nachhaltigkeit bei, während Mikroorganismen gegen Schadstoffe und Abfall zum Einsatz kommen. Ziel ist es also mit der Gentechnik die Lebensqualität der Menschen zu steigern, ihre Versorgung zu gewährleisten und unseren Lebensraum zu schützen. Ob die Gentechnik dadurch allerdings auf lange Sicht uns und der Umwelt, bzw. dem Ökosystem schadet, bleibt abzuwarten und ist bisher nicht abzusehen.