Die absichtliche Freisetzung von 450.000 transgenen Mücken in Jacobina, Brasilien, hat zu einer unbeabsichtigten genetischen Kontamination der lokalen Mückenpopulation geführt, wie neue Forschungsergebnisse in wissenschaftlichen Berichten aus der vergangenen Woche belegen.
Das britische Biotech-Unternehmen Oxitec, das das Projekt durchführte, versicherte der Öffentlichkeit, dass dies nicht der Fall sein würde. Infolgedessen wirft der Vorfall Bedenken hinsichtlich der Sicherheit dieses und ähnlicher Experimente und unserer offensichtlichen Unfähigkeit auf, die Ergebnisse genau vorherzusagen.
Ziel des Experiments war es, die Ausbreitung von durch Mücken übertragenen Krankheiten wie Gelbfieber, Dengue-Fieber, Chikungunya und Zika in der Region einzudämmen. Zu diesem Zweck wandte sich Oxitec an OX513A – eine proprietäre, transgen modifizierte Version der Mücke Aedes aegypti. Um die mutierte Mücke herzustellen, nahm Oxitec einen aus Kuba stammenden Stamm aus dem Labor und mischte ihn genetisch mit einem Stamm aus Mexiko.
„Die Behauptung war, dass Gene aus dem Freisetzungsstamm nicht in die allgemeine Bevölkerung gelangen würden, weil Nachkommen sterben würden. Das war offensichtlich nicht das, was passiert ist. “
Das Hauptmerkmal dieser biotechnologisch hergestellten Mücken ist ein dominantes tödliches Gen, das (angeblich) zu unfruchtbaren Nachkommen führt, die als F1-Generation bekannt sind. Durch die Freilassung der OX513A-Mücken wollte Oxitec die Mückenpopulation in der Region um 90 Prozent reduzieren und gleichzeitig die genetische Integrität der Zielpopulation nicht beeinträchtigen. Der OX513A-Stamm ist auch mit einem fluoreszierenden Proteingen ausgestattet, das die einfache Identifizierung von F1-Nachkommen ermöglicht.
Seit 2013 hat Oxitec in Jacobina für einen Zeitraum von 27 aufeinanderfolgenden Monaten fast eine halbe Million OX513A-Männchen in die Freiheit entlassen. Ein Yale-Forschungsteam unter der Leitung des Ökologen und Evolutionsbiologen Jeffrey Powell verfolgte den Fortschritt dieses Experiments, um festzustellen, ob die neu eingeführten Mücken die Gene der Zielpopulation beeinträchtigten. Trotz der gegenteiligen Zusicherungen von Oxitec haben Powell und seine Kollegen Beweise dafür gefunden, dass genetisches Material von OX513A tatsächlich in die natürliche Bevölkerung gelangt ist.
“Die Behauptung war, dass Gene aus dem Freisetzungsstamm nicht in die allgemeine Bevölkerung gelangen würden, weil Nachkommen sterben würden”, sagte Powell, der leitende Autor der neuen Studie, in einer Pressemitteilung. “Das war offensichtlich nicht das, was passiert ist.”
Das genetische Material von OX513A, das in die einheimische Spezies eingedrungen ist, stellt für die Bewohner von Jacobina keine bekannten Gesundheitsrisiken dar, aber es ist das “unerwartete Ergebnis, das betroffen ist”, sagte Powell. “Vor allem auf der Grundlage von Laborstudien kann man vorhersagen, wie sich die Freisetzung von transgenen Mücken voraussichtlich auswirken wird. Genetische Untersuchungen, wie wir sie durchgeführt haben, sollten jedoch während und nach solchen Freisetzungen durchgeführt werden, um festzustellen, ob etwas anderes als das vorhergesagte eingetreten ist.”
Von Oxitec vor dem Experiment durchgeführte Labortests ergaben, dass etwa 3 bis 4 Prozent der F1-Nachkommen bis ins Erwachsenenalter überleben würden. Es wurde jedoch angenommen, dass diese verweilenden Mücken zu schwach für die Fortpflanzung wären und sie unfruchtbar machen würden. Diese Vorhersagen waren, wie die neue Forschung zeigt, falsch.
Um die Studie durchzuführen, untersuchten Powell und seine Kollegen vor dem Experiment in Jacobina die Genome sowohl der lokalen Aedes aegypti-Population als auch des OX513A-Stamms. Die genetische Entnahme erfolgte sechs, zwölf und 27 bis 30 Monate nach der erstmaligen Freisetzung der modifizierten Insekten. Die Forscher fanden “eindeutige Beweise” dafür, dass Teile des Genoms des transgenen Stammes “in die Zielpopulation eingedrungen” sind, schrieben die Autoren in der neuen Studie. Das Projekt führte zu einem „signifikanten Transfer“ von genetischem Material – eine Menge, die die Autoren als „nicht trivial“ bezeichneten. Abhängig von den untersuchten Proben stellten die Forscher fest, dass 10 bis 60 Prozent der analysierten Mücken mit OX513A befallene Genome aufwiesen.
Wie die Forscher in der Studie feststellten, funktionierte das Oxitec-Schema zunächst und führte zu einer dramatischen Reduzierung der Mückenpopulation. Aber nach 18 Monaten begann sich die Bevölkerung zu erholen und kehrte fast auf das Niveau vor der Entlassung zurück. Dem Papier zufolge war dies auf ein Phänomen zurückzuführen, das als “Paarungsdiskriminierung” bekannt ist, bei dem die Weibchen der einheimischen Spezies begannen, die Paarung mit modifizierten Männchen zu vermeiden.
Die neuen Erkenntnisse deuten auch darauf hin, dass einige Mitglieder der F1-Generation nicht wie vorhergesagt geschwächt wurden. Einige Personen waren eindeutig stark genug, um das Erwachsenenalter zu erreichen und sich zu reproduzieren. Die Mücken in Jacobina weisen jetzt genetische Merkmale von drei verschiedenen Mückenpopulationen auf (Kuba, Mexiko und einheimische), was eine potenziell beunruhigende Entwicklung darstellt. In der Natur kann die Vermischung von Merkmalen zwischen verschiedenen Arten manchmal zu einem evolutionären Schub bei einem Phänomen führen, das als „Hybridvitalität“ bekannt ist. In diesem Fall und wie die Forscher in der neuen Studie spekulieren, kann die hinzugefügte genetische Vielfalt zu einem höheren Effekt geführt haben “Robuste” Arten, bestreitet eine Behauptung von Oxitec.
Powell und sein Team testeten die Hybridmücken, um ihre Anfälligkeit für Infektionen durch Zika und Dengue zu bestimmen. Die Forscher stellten “keine signifikanten Unterschiede” fest, wie in der Studie festgestellt wurde, aber “dies ist nur für einen Stamm jedes Virus unter Laborbedingungen” und “unter Feldbedingungen für andere Viren können die Auswirkungen unterschiedlich sein.” Es ist auch möglich Dass die Vermischung von genetischen Merkmalen auch völlig neue Eigenschaften mit sich gebracht haben könnte, wie z. B. eine erhöhte Resistenz gegen Insektizide, warnten die Autoren in der neuen Veröffentlichung.
Ein Oxitec-Sprecher erklärte gegenüber Gizmodo, das Unternehmen arbeite “derzeit mit den Herausgebern von Nature Research zusammen, um diesen Artikel zu entfernen oder im Wesentlichen zu korrigieren. Es wurde festgestellt, dass er zahlreiche falsche, spekulative und unbegründete Behauptungen und Aussagen über die Oxitec-Mückentechnologie enthält.” legte ein dreiseitiges Dokument vor, in dem die Bedenken von Oxitec im Zusammenhang mit der Untersuchung dargelegt wurden. Dabei wurde festgestellt, dass das neue Papier keine „negativen, schädlichen oder unerwarteten Auswirkungen auf Mensch und Umwelt durch die Freisetzung von OX513A-Mücken“ hat.
Laut Oxitec verbleibt das „selbstlimitierende OX513A-Gen nicht in der Umwelt“ und das „begrenzte Überleben von 3-5% des OX513A-Stamms“ bedeutet, dass diese eingeführten Gene innerhalb weniger Generationen vollständig aus der Umwelt eliminiert werden . ”
Oxitec bestreitet auch die Behauptung der Forscher, dass weibliche Mücken begannen, die Paarung mit modifizierten Männchen zu vermeiden, und sagt: „Selektive Paarung wurde bei Freisetzungen von nahezu 1 Milliarde Oxitec-Männchen weltweit nie beobachtet. Die Autoren liefern keine Daten, um diese Hypothese zu untermauern. “
Gizmodo wandte sich an Powell, um einen Kommentar zu erhalten, der zum Zeitpunkt der Veröffentlichung noch nicht bekannt war.
Der deutsche Sender Deutsche Welle berichtet, dass die Nachricht, dass das Oxitec-Experiment nicht wie geplant verlaufen ist, bei Wissenschaftlern und Umweltschützern Alarm auslöst:
Gentechnikkritische Biologen gehen mit ihrer Kritik noch einen Schritt weiter, darunter der brasilianische Biologe José Maria Gusman Ferraz: „Die Freilassung der Mücken erfolgte hastig, ohne dass irgendwelche Punkte geklärt wurden“, sagte Ferraz der Zeitung Folha de S. Paulo .
Das gentechnikkritische Münchner Forschungslabor Testbiotech wirft Oxitec vor, den Feldversuch ohne ausreichende Studien begonnen zu haben: “Die Versuche von Oxitec haben zu einer weitgehend unkontrollierbaren Situation geführt”, sagte CEO Christoph Then gegenüber der Deutschen Presseagentur, dpa. “Dieser Vorfall muss Konsequenzen für den weiteren Einsatz der Gentechnik haben”, forderte er.
Dass dieses Projekt nicht wie geplant verlaufen ist, ist zu Recht beunruhigend. Die Folge zeigt, dass die Freisetzung gentechnisch veränderter Organismen in die Wildnis unbeabsichtigte, unvorhersehbare Folgen haben kann und dass eine unabhängige wissenschaftliche Überwachung der Ergebnisse von entscheidender Bedeutung ist.
Update: 17. September, 12:33 Uhr ET: Scientific Reports, die Zeitschrift, in der der Forschungsartikel erscheint, fügte dem Artikel am 17. September den folgenden Hinweis des Herausgebers hinzu:
Die Leser werden darauf hingewiesen, dass die Schlussfolgerungen dieses Dokuments Kritik erfahren, die von den Redakteuren geprüft wird. Eine weitere Antwort der Redaktion folgt der Lösung dieser Probleme.
