Point «Aktuelle Biotechnologie» Januar 2026 (Nr. 283)

Neue Züchtungsverfahren: Genomeditierung macht Andenbeeren fit für den Weltmarkt

Andenbeeren (Physalis peruviana) sind nahrhaft, gesund, hübsch anzuschauen und überzeugen mit ihrem exotisch-tropischem Geschmack. Sie werden vor allem in Südamerika angebaut, spielen als Lebensmittel auf dem Weltmarkt aber nur eine sehr kleine Rolle. Bisher wurden noch kaum Züchtungs-Bemühungen in Andenbeeren investiert, sie werden daher zu den Waisenpflanzen («orphan crops») gezählt. Ein US-Forschungsteam hat jetzt mit Hilfe der Genschere CRISPR/Cas9 eine wichtige Anbaueigenschaft der Pflanzen verbessert.

Andenbeeren wachsen als buschige Pflanzen von bis zu 2 Metern Höhe. Das erfordert Rankgerüste, um ein Abknicken der fruchtbeladenen Zweige zu verhindern, und erschwert die Ernte. Da Andenbeeren wie Tomaten zu den Nachtschattengewächsen gehören, konnten die Forschenden ihre Erfahrungen aus der Tomatenzucht übertragen. Durch Genomeditierung schalteten sie das Andenbeerengen ERECTA aus. So erzeugten sie Pflanzen, die um ein Drittel kleiner waren und einen kompakteren, buschigen Wuchs aufwiesen.

Durch anschliessende Kreuzung mit einer besonders schmackhaften Sorte erhielten sie eine neue Andenbeeren-Sorte «South Africa Erecta», die gutes Aroma und verbesserte Anbau- und Ernteeigenschaften vereint. Zusammen mit weiteren Verbesserungen durch Genomeditierung wollen sie die Produktion der exotischen Beeren für die lokalen Landwirte erleichtern und so die globale Produktion ankurbeln.   (mehr…) 

Ernährungssicherheit: Schädlingsresistente Augenbohnen in Ghana und Nigeria

Augenbohnen (englisch «cow peas») gedeihen auf sandigen Böden und benötigen nur wenig Regen, und werden daher verbreitet in halbtrockenen tropischen Regionen angebaut. In Afrika gehören sie zu den Grundnahrungsmitteln, und tragen wesentlich zur Eiweissversorgung von etwa 200 Millionen Menschen bei. Die Ernten sind allerdings durch den gefürchteten Bohnenzünsler bedroht, dessen gefrässige Larven Ernteverluste von bis zu 80 Prozent verursachen.
 
Da es keine natürlichen Resistenzen gegen den Bohnenzünsler in Augenbohnen gibt, wurden mit Hilfe der Gentechnik an afrikanischen Forschungsinstituten mit internationaler Unterstützung insektenresistente Augenbohnen-Sorten entwickelt. Dazu wurde den Pflanzen das ursprünglich aus Bakterien stammende Gen für das Bt-Eiweiss eingefügt, das hochspezifisch bestimmte Schadinsekten kontrolliert. Diese Technologie ist in zahlreichen anderen Kulturpflanzen seit Jahrzehnten bewährt und wird in vielen Ländern eingesetzt.

In Nigeria wurde der Anbau der gentechnisch veränderten Bt-Augenbohnen im Jahr 2019 bewilligt, in Ghana 2024. Beide Länder haben bisher gute Erfahrungen gemacht, wie aktuelle Veröffentlichungen aufzeigen. Für Nigeria werden um durchschnittlich 21 Prozent höhere Erträge mit den insektenresistenten Bt-Sorten im Vergleich zu herkömmlichen Sorten beschrieben, und Steigerungen des Gesamtgewinns von 49 Prozent. In Ghana wurden teilweise Verdoppelungen der Erträge beobachtet. Insektenresistente Bohnensorten können so einen wichtigen Beitrag zur Ernährungssicherheit in Afrika leisten.  (mehr…) 

Biomanufacturing: Bakterien als Biofabriken für kalorienreduzierten Zucker

Der alternative Süssstoff Tagatose ist eine natürliche Zuckerart, die Haushaltszucker in zahlreichen günstigen Eigenschaften weit hinter sich lässt. Dennoch wird sie kaum verwendet, da sie teurer und nur sehr begrenzt verfügbar ist. Das könnte sich schon bald ändern. Ein US-Forschungsteam zeigt, wie Bakterien als biologische Fabriken für die Tagatoseproduktion verwendet werden können.

Tagatose sieht aus wie Zucker, schmeckt wie Zucker und kann für die meisten Anwendungen Haushaltszucker direkt ersetzen. Sie nahezu die volle Süsskraft, aber nur etwa ein Drittel der Kalorien von Haushaltszucker. Sie wirkt sich kaum auf den Blutzuckerspiegel aus – günstig für Diabetiker. Auch fördert sie keine Karies. Tagatose kommt in Früchten und Milchprodukten vor, allerdings in so geringen Mengen, dass sich eine direkte Gewinnung nicht lohnt. Sie wird bisher in einem aufwändigen Prozess biochemisch aus anderen Zuckerarten umgewandelt, was den hohen Preis erklärt. 

Für das jetzt präsentierte Herstellungsverfahren programmierten die Forschenden Bakterien so um, dass sie aus Glukose (Traubenzucker) die beiden wertvollen Zucker Tagatose und Galaktose herstellen. Dazu mussten sie den Bakterien ein Gen aus einem Schleimpilz einsetzen, um die Richtung des natürlichen Stoffwechselwegs für den Abbau von Tagatose umzukehren. Mit einigen Verbesserungen des Verfahrens könnte so schon bald eine neue, praktisch unbegrenzte Quelle für preiswerte Tagatose erschlossen werden.   (mehr…) 

Medizin: Produktion von CAR-T Zellen gegen Krebs direkt in Patienten

2017 wurden erstmals CAR-T Zelltherapien gegen Krebs zugelassen. Dabei werden den Patienten Immun-T-Zellen entnommen, ausserhalb des Körpers («ex vivo») in Kultur genommen und gentechnisch so verändert, dass sie einen Rezeptor (CAR) zur Erkennung von Tumorzellen produzieren. Nach Infusion zurück in den Patienten können diese individuell produzierten CAR-T Zellen Krebszellen aufspüren und vernichten. Der Ansatz hat sich bewährt, und liefert bei verschiedenen Tumorarten eindrucksvolle Resultate. 

Allerdings ist der Prozess aufwändig, was sich in hohen Kosten niederschlägt. Auch dauert es wochenlang, bis die modifizierten CAR-T Zellen zur Verfügung stehen. Für manche aggressive Tumorerkrankungen käme damit die Hilfe zu spät. Ein alternativer, intensiv verfolgter Ansatz ist daher die Produktion der CAR-T Zellen «in vivo», direkt im Körper der Patienten. In den letzten Monaten wurden die ersten vielversprechenden Resultate von zwei unabhängigen klinischen Versuchen in China und Australien präsentiert. 

Bei jeweils vier Patienten mit weit fortgeschrittenem multiplem Myelom, bei denen die bisherigen Behandlungen nicht mehr anschlugen, wurden Viren als Genfähren eingesetzt, um körpereigene T-Zellen umzuprogrammieren und sie mit CAR-Rezeptoren auszustatten. In allen Fällen konnte eine eindrucksvolle Besserung erreicht werden, und die Tumorzellen verschwanden aus dem Knochenmark. Einige Patienten hatten ernste, aber behandelbare Nebenwirkungen. Da erst wenige Monate seit der Behandlung vergangen sind, kann der langfristige Erfolg noch nicht beurteilt werden, aber die ersten Resultate sind ermutigend.   (mehr…) 

Vollständige PDF Version Point «Aktuelle Biotechnologie» Januar 2026 (Nr. 283) mit Quellenangaben

Text und Redaktion: Jan Lucht, Leiter Biotechnologie (jan.lucht@scienceindustries.ch)