Transgene Pharma-Pflanzen Andreas Bauer Dipl. Agr. Ing. (FH) www.umweltinstitut.org
Definition Technologie Stoffe Ökonomie, Kommerzialisierung Verwendete Pflanzen Freisetzungen Situation Europa Risiken und Forschung Verhinderung von Kontamination
Definition Pharma-Pflanzen sind gentechnisch veränderte Pflanzen, die der Produktion von Pharmazeutika oder industriellen Stoffen statt der Nahrungs- und Futtermittelproduktion dienen. Verwendete Gene: meist Tier/ Mensch
Transformationsmethoden Manipulation des Genoms: Agrobacterium Partikelbeschuss Chloroplasten- Transformation: Partikelbeschuss Viren: Infektion nicht transgener Pflanzen mit gv- Viren
Stoffe Pharmastoffe Industrie-Enzyme Pharmazeutische Proteine Antikörper Impfstoffe Hormone Zytokine Diagnostik Plastikpolymere Laborchemikalien Hilfsstoffe für die Herstellung von Pharmazeutika Papierindustrie Kosmetikindustrie
Stoffe Industrie-Enzyme
Ökonomie Grund für Entwicklung : Senkung der Produktionskosten Kostenreduzierung: Faktor 1000 oder Null?
Ökonomie ca. 300 Player, ca. 100 aus der Privatwirtschaft ca. 250 Patente seit einigen Jahren auch große Firmen (Syngenta, Bayer, Dow, Dupont) zahlreiche Pleiten: Large Scale Biology, Epicyte, Croptech, Integrated Protein Technologies (Monsanto)
Ökonomie Stand der Kommerzialisierung Pipeline: 10 Produkt in klinischen Versuchen (Mais/Tabak) kommerzialisierte Produkte: Trypsin, Aprotinin, Avidin, Lactoferrin, Lysozym (Mais, Reis, Tabak) 2006: großflächiger Anbau in den USA?
Freisetzungen 250 237 200 150 100 88 30 (49) 50 2 (4) 0 USA Kanada Europa Island Weitere Freisetzungen? China, Südamerika (Chile), Südpazifik, Karibik
Entwicklung Freisetzungen 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Zulassungen 1 1 3 6 23 36 25 29 48 48 44 20 27 22 24 USA, Kanada, Europa, Island
Verwendete Pflanzenarten Mais Tabak Öldistel Soja Raps Reis TMV Gerste Flachs Alfalfa W eißer Senf Kartoffel Weizen Weißklee Zuckerrohr Tomate TEV Sareptasenf Erbse 5 8 2 4 2 2 1 1 1 1 1 1 19 26 12 14 38 43 157 0 20 40 60 80 100 120 140 160
Es werden fast ausschließlich Nahrungs- und Futterpflanzen verwendet Entwicklung für den Anbau im Freiland Pflanzen
Warum Nahrungspflanzen? mehr Wissen über Genom Erfahrungen mit gentechnischer Veränderung an moderne Pflanzenbautechniken und Agrarchemikalien angepasst hohe Erträge Lagerfähigkeit bei Expression im Korn
Pharma-Mais Monsanto (USA) Pharma-Öldistel SemBioSys (Kanada) Pharma-Tabak (Kanada) Pharma- Mais Meristem (Frankreich)
Freisetzungen Europa 10 8 6 4 2 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Zulassungen 2 5 10 0 6 1 2 0 1 0 3 Gesamtfläche 1995 2005: ~ 160 ha
Freisetzungen in Europa Italien Spanien Deutschland Frankreich 0 5 10 15 20 25 Frankreich Deutschland Spanien Italien Freisetzungsanträge 23 4 2 1
Europa: Freigesetzte Pflanzen 14 12 10 8 6 4 2 0 Erbse Kartoffel Raps Mais Tabak Zulassungen 1 2 2 12 13 Alle laufenden Freisetzungen mit Nahrungs-/Futterpflanzen
Rechtssituation Europa Zulassungen unter Freisetzungsrichtlinie 2001/18 (davor 90/220/EWG) keine Sonderregelungen für Pharma- Pflanzen (Abstände, Umweltverhalten...) erhebliches Rechtslücke
Abstandsregelungen für Pharma- Pflanzen in den USA
Ökologische Risiken Auskreuzung und Verbreitung über Samen/ Invasivität: antibakterielle und fungizide Stoffe Horizontaler Gentransfer Effekte auf Bodenleben (Erntereste, Akkumulation, Auswaschung) Pollen Effekte auf Tiere (Säuger, Insekten, Nahrungsketteneffekte) so gut wie keine Studien
Strategien zur Kontrolle von Pharma-Pflanzen Technisch Biologisch physisch
Biologische Kontrolle Männliche Sterilität Entfernung der männlichen Blütenstände Chloroplastentransformation Steriles Saatgut (Terminator-Technologie) spezifische Promotoren Kleistogamie, Apomixis...
Physische Kontrolle Zonierung Räumliche Trennung Geschlossene Produktion (Bergwerke, Gewächshäuser) Zeitlich getrennte Aussaat
Technische Kontrolle Verbot von Nahrungs- und Futterpflanzen Maschinen und technische Infrastruktur Studie A Growing Concern, Union of Concerned Scientists (USA): Alle drei Methoden bieten keine Sicherheit vor Kontamination
Zusammenfassung Pharma-Pflanzen in kritischer Phase (zahlreiche Pleiten, stärkerer Widerstand) Ökonomischer Erfolg: unsicher, nur möglich bei geringem Sicherheitsstandard Risiken: praktisch keine Studien Gesetzliche Regelungen in allen Ländern ungenügend, v.a in Europa erhebliche Rechtslücken kein Konzept, dass Anbau im Freiland ermöglicht
Folgerungen Verbot der Nutzung von Nahrungs- und Futterpflanzen Verbot des Anbaus von Pharma-Pflanzen im Freiland keine weiteren Freisetzungsversuche stattdessen: Weiterentwicklung und Verbesserung bestehender Methoden bzw. Pflanzenzellkultur