Im Sommer 1989 war Randy Ploetz in seinem Labor südlich von Miami, als er ein Paket aus Taiwan erhielt. Ploetz, der fünf Jahre zuvor seinen Doktortitel in Pflanzenpathologie erworben hatte, sammelte Bananenkrankheiten und erhielt regelmäßig mysteriöse Pakete mit Krankheitserregern, die er von weit entfernten Plantagen aus dem Boden zog. Beim Blick durch sein Mikroskop stellte Ploetz fest, dass dieser taiwanesische Erreger mit keiner Bananenkrankheit vergleichbar war, mit der er zuvor in Berührung gekommen war, und schickte die Probe zu einem Gentest. Es handelte sich um Tropical Race 4 (TR4) – einen Stamm des Pilzes Fusarium oxysporum cubense, der im Boden lebt, unempfindlich gegen Pestizide ist und Bananenpflanzen tötet, indem er ihnen Wasser und Nährstoffe entzieht. Dieser Erreger sollte die nächsten drei Jahrzehnte seines Berufslebens in Anspruch nehmen.
TR4 befällt nur eine bestimmte Bananensorte, die Cavendish. Es gibt mehr als 1.000 Bananensorten auf der Welt, aber die Cavendish, benannt nach einem britischen Adligen, der die exotische Frucht in seinen Gewächshäusern am Rande des Peak District anbaute, macht fast den gesamten Exportmarkt aus. Die brasilianische Apfelbanane zum Beispiel ist klein und säuerlich mit festem Fruchtfleisch, während die stämmige Pisang Awak, ein Grundnahrungsmittel in Malaysia, viel süßer ist als die Cavendish. Doch keine Banane ist so allgegenwärtig wie die Cavendish, die 47 Prozent der weltweiten Produktion ausmacht. Nach Angaben der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen sind dies 50 Millionen Tonnen Cavendish-Bananen pro Jahr – 99 Prozent aller weltweiten Bananenexporte.
Das Vereinigte Königreich, das jedes Jahr fünf Milliarden Bananen importiert, hat sich an diesen scheinbar endlosen Nachschub an billigen und nahrhaften Früchten gewöhnt, die von Tausende von Kilometern entfernten Plantagen über den Atlantik verschifft werden. Doch die volumenstarke Bananenindustrie mit ihren niedrigen Gewinnspannen steht seit Jahrzehnten auf Messers Schneide. „Es sieht sehr stabil aus, weil wir Bananen bekommen, aber die ökologischen und sozialen Kosten, die das ermöglichen, sind hoch“, sagt Dan Bebber, ein Forscher an der Universität von Exeter, der an einem von der britischen Regierung finanzierten Projekt zur Sicherung der Zukunft der Banane arbeitet. Wenn ein Teil dieser engmaschigen Lieferkette zusammenbricht, könnte die gesamte Exportindustrie zusammenbrechen.
Trotz ihrer Allgegenwart ist die Cavendish so etwas wie ein genetischer Ausreißer unter den Nutzpflanzen: Da sie drei Kopien von jedem Chromosom hat, ist sie steril und kann sich nur durch die Erzeugung von Klonen ihrer selbst fortpflanzen. Dies macht die Cavendish zu einer idealen Kulturpflanze für den großflächigen Anbau – die Landwirte wissen, wie eine Plantage mit Cavendish-Bananen auf Pestizide reagieren wird, wie schnell die Früchte reifen und wie viele Bananen jede Pflanze produzieren wird. „Man weiß, was mit einer Cavendish-Banane passieren wird, wenn man sie pflückt“, sagt Bebber. „Wenn man sie in einen Kühlcontainer legt, weiß man in den meisten Fällen genau, was am anderen Ende herauskommen wird. Cavendish-Pflanzen sind kurz, so dass sie bei einem Wirbelsturm nicht so leicht umkippen, leicht mit Pestiziden zu besprühen sind und zuverlässig viele Bananen produzieren.
Durch die Konzentration all ihrer Bemühungen auf die Cavendish-Pflanze haben die Bananenexporteure ein System aufgebaut, das es ermöglicht, dass eine tropische Frucht, die Tausende von Kilometern entfernt angebaut wird, im Vereinigten Königreich für weniger als 1 Pfund pro Kilo in den Supermarktregalen steht – und damit Früchte wie Äpfel unterbieten kann, die in Dutzenden von Sorten viel näher an der Heimat angebaut werden. „Die Leute wollen billige Bananen“, sagt Bebber. „Das System ist auf eine sehr einheitliche Ernte ausgerichtet. Kurz gesagt: Einheitlichkeit bedeutet für die Bananenproduzenten einen höheren Gewinn pro Pflanze. „Sie sind süchtig nach Cavendish“, sagt Ploetz, heute 66 Jahre alt und Professor am Tropical Research and Education Centre der University of Florida. Es ist diese genetische Einheitlichkeit, die die Grundlage für eine Exportindustrie mit einem Jahresumsatz von 8 Milliarden Dollar bildet.
Eine mit TR4 infizierte Bananenplantage in der Nähe von Darwin, Australien. Um eine Ausbreitung zu verhindern, unterliegt die Region Bio-Quarantänevorschriften.
Die Cavendish war nicht immer beliebt. Vor den 1950er Jahren war die Banane der Wahl in Europa und Amerika die Gros Michel – eine cremigere, süßere Banane, die den Exportmarkt dominierte. Im Gegensatz zur Cavendish, die in Kisten transportiert werden musste, um ihre zerbrechliche Schale zu schützen, war die robuste und dickschalige Gros Michel ideal für lange, holprige Reisen über den Atlantik geeignet. Damals galt die dünnhäutige und etwas fade Cavendish als zweitklassige Banane.
Doch die Gros Michel hatte eine Schwäche. Sie war anfällig für Tropical Race 1 (TR1), einen früheren Stamm des Fusarium-Pilzes. TR1 wurde erstmals 1890 in Lateinamerika entdeckt und hat in den folgenden 60 Jahren die Bananenplantagen in Lateinamerika verwüstet und die Branche 2,3 Milliarden Dollar gekostet. Da die großen Bananenfirmen keine andere Wahl hatten, stellten sie die Produktion auf ihre Ersatzbanane um: die Cavendish. 1960 begann der weltgrößte Bananenexporteur, die United Fruit Company (heute Chiquita), mit der Umstellung auf die Cavendish-Banane und folgte damit dem Beispiel seines kleineren Konkurrenten, der Standard Fruit Company (heute Dole), die bereits 1947 umgestellt hatte. Trotz all ihrer Unzulänglichkeiten hatte die Cavendish einen großen Vorteil gegenüber der Gros Michel, die 1965 für immer aus den US-Supermarktregalen verschwand: Sie war völlig resistent gegen TR1.
Aber die Cavendish hat keinen Schutz gegen TR4. Als Ploetz zum ersten Mal auf den neuen Erreger stieß, gab es nur eine Handvoll Verdachtsmeldungen. Im Jahr 1992 erhielt Ploetz Pakete mit TR4 von Plantagen in Indonesien und Malaysia. „Damals wussten wir nur, dass es sich um einen neuen Erreger handelte“, sagt er. „Wir wussten nicht, was wir in Bezug auf seine weiteren Auswirkungen erwarten konnten. Je mehr Proben wir von diesen Exportplantagen bekamen, desto mehr wurde uns klar, dass es sich um ein größeres Problem handelte, als wir je vermutet hatten“, erinnert er sich. Seine Vorhersage erwies sich als unheimlich zutreffend.
Im Jahr 2013 wurde TR4 zum ersten Mal in Mosambik gefunden. Ploetz vermutet, dass der Erreger mit den Stiefeln und der Ausrüstung von Bananenpflanzern aus Südostasien eingeschleppt wurde. Inzwischen ist der Erreger in den Libanon, nach Israel, Indien, Jordanien, Oman, Pakistan und Australien gereist. Im Jahr 2018 wurde er in Myanmar gefunden. „Dann in Südostasien“, sagt Ploetz. „Es ist überall.“
Wenn TR4 zuschlägt, ist die Zerstörung nahezu total. „Es sieht aus, als ob jemand mit einem Herbizid auf die Plantage gegangen wäre“, sagt Ploetz. „Es gibt große Flächen, auf denen überhaupt keine Pflanzen mehr wachsen. Der Pilz, der jahrzehntelang unentdeckt im Boden leben kann, dringt über die Wurzeln in die Bananenpflanzen ein und breitet sich auf das wasser- und nährstoffleitende Gewebe im Inneren aus, so dass die Pflanze schließlich nicht mehr ernährt werden kann. Zwei bis neun Monate nach der Infektion bricht die Pflanze – von innen ausgehöhlt – in sich zusammen. Der Boden, in dem sie gewachsen ist, ist nun mit dem Pilz durchsetzt und für den Bananenanbau unbrauchbar.
Während TR4 über den Globus nach Lateinamerika kriecht, beginnt die genetische Einheitlichkeit der Cavendish-Pflanze wie ein Fluch zu wirken. Ploetz schätzt, dass TR4 bereits mehr Cavendish-Bananen getötet hat als Gros-Michel-Pflanzen durch TR1, und anders als bei der letzten Epidemie gibt es keine TR4-resistente Banane, die die Cavendish ersetzen könnte. Und die Zeit, eine Lösung zu finden, wird immer knapper. Die Frage ist: „Wann kommt sie hierher?“, sagt Ploetz. „
Bislang ist Lateinamerika, das fast alle Exportbananen der Welt anbaut – einschließlich derer für die USA und Europa -, von TR4 verschont geblieben. Aber, so Ploetz, es ist nur eine Frage der Zeit. „Unsere Sorge in Mittelamerika ist, dass, wenn jemand einen Ausbruch auf seinem Grundstück hat, er den Mund halten wird, und dann wird es sich weit verbreitet haben, bis die Leute merken, dass es da ist“, sagt er.
Angesichts einer Krise, die die Cavendish für immer verschwinden lassen könnte, rennen eine Handvoll Forscher um die Wette, um mit Hilfe der Genmanipulation eine bessere Banane zu schaffen und die weltweit erste TR4-
resistente Cavendish auf den Markt zu bringen. Dabei stoßen sie nicht nur auf die Grenzen der Technologie, sondern auch auf den Widerstand von Gesetzgebern, Umweltschützern und Verbrauchern, die gentechnisch veränderten Pflanzen misstrauisch gegenüberstehen. Aber da TR4 sich Lateinamerika nähert, könnte das Gen-Editing die letzte Chance sein, die eine Banane zu retten, die wir vor allen anderen gewählt haben.
Christina Pignocchi, leitende Wissenschaftlerin bei Tropic Biosciences, inspiziert eine Ernte von Cavendish-Bananenpflanzen, die in ihrem Gewächshaus in einem Forschungspark in Norwich wachsen.
Auf einem Feld außerhalb einer kleinen Stadt namens Humpty Doo in Australiens dünn besiedeltem Northern Territory wächst seit sechs Jahren eine Lösung für die TR4-Epidemie. „Im Northern Territory gibt es praktisch alle Bananenanbaugebiete“, sagt James Dale, Professor an der Queensland University of Technology in Brisbane. „Die meisten Plantagen sind immer noch stillgelegt.“ Aber auf diesem einen Feld gedeihen die einzigen TR4-resistenten Cavendish-Bananen der Welt, während um sie herum die Pflanzen eingegangen sind.
Acht Jahre lang blieb der Schlüssel zur Schaffung TR4-resistenter Bananen in Dales Labor verschlossen. Im Jahr 2004 isolierte er ein einzelnes Gen aus einer Wildbanane namens Musa acuminata malaccensis. Im Gegensatz zu ihren entfernten Nachkommen wird Musa acuminata malaccensis wohl kaum jemals als Müsliriegel verwendet werden. Ihre kleinen, dünnen Früchte sind mit bis zu 60 harten Samen gefüllt, von denen jeder etwa einen halben Zentimeter Durchmesser hat. Aber die ungenießbare Pflanze hat noch etwas anderes zu bieten. Sie ist von Natur aus resistent gegen TR4.
Nachdem Dale das Resistenzgen – RGA2 – aus der Wildbanane isoliert und in eine Cavendish-Pflanze eingebaut hatte, stieß er auf ein Hindernis. „Wir durften den Pilz nicht aus dem Northern Territory in unsere Gewächshäuser bringen“, sagt er. Die strengen australischen Bio-Quarantänevorschriften verhinderten, dass TR4-infizierte Erde aus dem von der Kraut- und Knollenfäule befallenen Northern Territory nach Queensland gelangte, wo die meisten Bananen des Landes angebaut werden.
Erst als er den Anruf eines australischen Plantagenbesitzers erhielt, bekam Dale die Möglichkeit, seine bearbeiteten Bananen auf die Probe zu stellen. Robert Borsato eröffnete seine Bananenplantage in der Nähe von Humpty Doo im Jahr 1996 – ein Jahr bevor TR4 im 40 km entfernten Darwin entdeckt wurde. In den späten 2000er Jahren war Borsatos Farm von der Krankheit befallen. In seiner Verzweiflung wandte er sich an Dale und bat um Hilfe.
„Ich sagte ihm: ‚Wir haben diese mögliche Lösung, aber wir wissen nicht, ob diese Pflanzen resistent sind – würden Sie mit uns zusammenarbeiten? „
Die dreijährige Studie endete 2015, aber es sollte noch zwei Jahre dauern, bis Dale seine Ergebnisse in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichte. Am Ende des Versuchs waren zwischen 67 und 100 Prozent der Pflanzen ohne das Resistenzgen getötet oder mit TR4 infiziert worden. Von den fünf Pflanzenlinien mit dem hinzugefügten RGA2-Gen wiesen vier deutlich niedrigere Infektionsraten auf – unter 30 Prozent – und eine Linie zeigte überhaupt keine Anzeichen der Krankheit. Eine andere Reihe von Pflanzen, die mit einem TR4-Resistenzgen aus einem Spulwurm bearbeitet wurden, zeigte ähnliche Überlebensraten.
CRISPR-bearbeitete Zellen werden zu Bananensetzlingen. Die Hoffnung ist, dass sie zu TR4-resistenten Bäumen heranwachsen.
Nach dem Erfolg des ersten Feldversuchs startet Dale eine weitere Studie in Humpty Doo, die ein Gebiet umfasst, das mehr als zehnmal so groß ist wie der ursprüngliche Standort. Er hofft, dass die bearbeitete Cavendish bis 2021 auf den Markt kommt – die ersten gentechnisch veränderten Bananen, die jemals in Australien verkauft wurden. Sie wären die ersten gentechnisch veränderten Bananen überhaupt, aber ein anderer Versuch, den Dale durchführt, ein von der Bill and Melinda Gates Foundation finanzierter Plan zur Entwicklung von mit Vitamin A angereicherten Cavendish-Bananen in Uganda, wird den australischen Bananen wahrscheinlich den Rang ablaufen.
Aber Dales TR4-resistente Bananen müssen noch einen entscheidenden Test bestehen. Er hat noch keine einzige gegessen – nicht einmal heimlich, wie er betont, denn die Bedingungen seiner Versuchslizenz verbieten es jedem, die Früchte zu probieren. „Wir müssen sie eigentlich zerquetschen und als Mulch verwenden“, sagt Dale. Stattdessen werden alle seine TR4-resistenten Bananen – die einzigen ihrer Art auf der Welt – zu Dünger verarbeitet.
Das Problem ist, dass Dales Pflanzen als gentechnisch veränderte Organismen (GVO) eingestuft sind. Seine Bananen enthalten genetische Informationen von zwei Organismen – das Gen von Musa acuminata malaccensis wird mit Hilfe von Bakterien als „Shuttle“ in das Cavendish-Genom transplantiert. Das australische Büro der Gentechnik-Regulierungsbehörde lässt Experimente mit GVO nur unter strengen Auflagen zu, um mögliche Schäden für den Menschen zu vermeiden und die Gefahr zu minimieren, dass sich gentechnisch veränderte Pflanzen mit natürlich vorkommenden Pflanzen kreuzen und genetische Veränderungen einbringen. Eine Sorge, die im Falle der sterilen Cavendish-Pflanze unnötig ist.
Dale erinnert sich an einen Feldversuch mit gentechnisch veränderten Bananen, der von einem Wirbelsturm in Nord-Queensland getroffen wurde. „Alle Bananen lagen auf dem Boden – sie wurden einfach heruntergepustet“, sagt er. Am nächsten Morgen erhielt er einen Anruf vom Büro des Gentechnik-Regulierers mit der Frage, ob gentechnisch verändertes Bananenmaterial über ganz Australien verweht worden sei. „Ich vermute ja“, sagte Dale der Aufsichtsbehörde. Aber da Cavendish-Bananen steril sind, gab es keine Chance, dass eine verirrte gentechnisch veränderte Bananen-DNA in eine andere Pflanze gelangen könnte. „Bananen sind wahrscheinlich von allen Kulturpflanzen die absolut sichersten für Versuche mit gentechnisch verändertem Material sowohl im Gewächshaus als auch im Freiland. Es gibt keine Chance zu entkommen.“
Wenn sein nächster Versuch erfolgreich ist, plant Dale, eine Verkostungslizenz zu beantragen und die Bananen dann auf den Markt zu bringen. „In den nächsten vier bis fünf Jahren, die es dauern wird, diese Bananen durch den Regulierungsprozess zu bringen, wird TR4 zu einem wirklich bedeutenden Faktor in der australischen Industrie werden“, sagt Dale. Und da Australien die Einfuhr frischer Bananen verbietet, könnte die Regierung gezwungen sein, entweder gentechnisch veränderte Bananen zu akzeptieren oder ihre Einfuhrbeschränkungen aufzuheben. „Ich wette, dass sie eine gentechnisch veränderte Cavendish haben werden“, sagt Dale.
Außerhalb von Uganda und Australien sieht die Zukunft der gentechnisch veränderten Banane düster aus. In der EU sind nur 64 gentechnisch veränderte Pflanzen für den Verkauf zugelassen – allesamt Versionen von Baumwolle, Mais, Raps, Soja oder Zuckerrüben – wobei die meisten davon als Tierfutter verwendet werden. Nur eine einzige gentechnisch veränderte Kulturpflanze wird in der EU angebaut – MON 810 – eine Maissorte, die gentechnisch so verändert wurde, dass sie gegen eine Motte resistent ist, die Löcher in die Pflanze bohrt. Obwohl gentechnisch verändertes Obst und Gemüse in den USA relativ weit verbreitet ist, wurde es in der EU nie verkauft, und auch die Bananenhersteller haben gentechnisch veränderte Früchte gemieden. „Wir sind ein völlig natürliches Unternehmen“, sagte mir ein leitender Angestellter von Del Monte am Telefon, als ich die Frage nach gentechnisch veränderten Nutzpflanzen stellte.
Dale weiß, dass seine TR4-resistenten Bananen Australien wahrscheinlich nie verlassen werden. „Wenn die Welt gentechnisch veränderte Pflanzen akzeptieren würde, wären sie bereit für den Einsatz“, sagt er. Obwohl Wissenschaftler keine langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen im Zusammenhang mit dem Verzehr von gentechnisch veränderten Lebensmitteln feststellen konnten – eine Haltung, die von der Weltgesundheitsorganisation und der American Medical Association unterstützt wird – lehnen Verbraucher- und Umweltgruppen diese Technologie seit langem ab.
Dutzende von Ländern, darunter China, Russland, Japan, Australien, Brasilien und die Europäische Union, schreiben gesetzlich vor, dass gentechnisch veränderte Lebensmittel gekennzeichnet werden müssen. In den USA, wo viele Lebensmittelunternehmen ihre Produkte freiwillig mit „No GMO“ kennzeichnen, wurde im Juli 2016 von Präsident Obama ein Gesetz unterzeichnet, das die Kennzeichnung von gentechnisch veränderten Lebensmitteln vorschreibt, aber die Lebensmittelhersteller haben bisher nur langsam auf die neuen Vorschriften reagiert.
Dale vermutet, dass die Welt – abgesehen von einigen wenigen Einzelfällen – seine GVO-Bananen niemals akzeptieren wird. „Wir haben die GVO-Diskussion verloren“, sagt er. Doch 2016, als er die Ergebnisse seines Feldversuchs mit TR4-resistenten Pflanzen durchging, entdeckte Dale eine Ankündigung, die seine Hoffnungen auf eine bessere Cavendish wieder aufleben ließ. Im April genehmigte das US-Landwirtschaftsministerium (USDA) einen Pilz, der mit Hilfe eines neuen Gen-Editierungswerkzeugs namens CRISPR gegen Bräunung resistent gemacht worden war. Im März 2018 stellte das USDA seine Position klar und erklärte, dass es „eine Reihe neuer Techniken, die zunehmend von Pflanzenzüchtern eingesetzt werden, um neue Pflanzensorten zu erzeugen, die von denen, die mit traditionellen Züchtungsmethoden entwickelt wurden, nicht zu unterscheiden sind, nicht regulieren wird.“
Die Logik des USDA ist einfach. Wenn man das Gen-Editing nutzt, um eine einfache Änderung vorzunehmen – sagen wir, eine einzelne Deletion in einem Gen, die nur einen kleinen Aspekt der gesamten Pflanze verändert – dann ist das genau das, was in der Natur ohnehin passieren kann. Präzises Gene-Editing, so argumentiert die Behörde, beschleunigt lediglich den natürlichen Züchtungsprozess. Für das USDA ist eine gen-editierte Banane einfach nur eine Banane.
Im Juli 2018 veröffentlichte Dale die Ergebnisse eines Experiments, bei dem er CRISPR einsetzte, um das Cavendish-Genom so zu verändern, dass die Pflanzen weiß und geschrumpft aufwuchsen. Obwohl dies bewies, dass es möglich ist, mit CRISPR Bananenzellen zu verändern, waren Dales Albino-Bananen technisch gesehen immer noch GVO, da sie alle einen Bruchteil bakterieller DNA enthielten, die eingefügt wurde, um es einfacher zu machen, die fünf bis zehn Prozent der veränderten Zellen in einer Lösung zu finden, die bis zu einer Million embryogener Zellen enthält. Letztendlich werden die CRISPR-editierten Bananen keine DNA von einem anderen Organismus enthalten: Sie werden durch und durch Cavendish sein. „Ich musste weit zurückgehen und von vorne anfangen“, sagt Dale und schüttelt reumütig den Kopf. Dale mag der erste gewesen sein, der eine gentechnisch veränderte Version der Cavendish geschaffen hat, die immun gegen TR4 ist, aber im Rennen um die erste gentechnisch veränderte Version ist er nicht mehr der einzige Konkurrent.
Gilad Gershon, CEO von Tropic Biosciences, mit einer Cavendish-Pflanze. Sein erstes Ziel ist es, CRISPR einzusetzen, um langsamer reifende Früchte zu erzeugen – und sich dann der Herausforderung einer TR4-resistenten Banane zu stellen.
In einem Labor außerhalb von Norwich hält Ofir Meir, der CTO von Tropic Biosciences, die Zukunft der Banane in der Hand: eine Reihe nach der anderen gräulicher Zellhaufen, die in einer Petrischale angeordnet sind. Es wird Monate dauern, bis aus diesen Zellhaufen Triebe wachsen und sie sich in die sauberen Reihen von Pflanzen einreihen, die jeweils nur ein paar Zentimeter hoch sind und in Reagenzgläsern wachsen. Von dort aus wird eine Handvoll Exemplare ihren Weg in die Gewächshäuser auf der anderen Seite des Forschungsparks finden. Meir, 40, erhebt seine Stimme, um über das leise Dröhnen der Wachstumskammern, in denen die Pflanzen auf 28,3 °C gehalten werden, gehört zu werden: „
Genetisch gesehen sind die Pflanzen in Meirs Reagenzgläsern fast identisch mit jeder anderen Cavendish-Pflanze auf dem Planeten. Der Unterschied liegt in ein paar Genen. Meirs Bananen wurden mit CRISPR-Cas9 bearbeitet, einem Molekül zur DNA-Bearbeitung, das 2012 von den Genetikern Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna mitentdeckt wurde. CRISPR kann mit ein paar molekularen Schnitten ein Gen in einem Organismus deaktivieren. Dank dieser Technik konnten die bräunungsresistenten Pilze die GVO-Vorschriften des USDA umgehen.
„CRISPR ist präzise, relativ einfach anzuwenden und ermöglicht es einem jungen Unternehmen wie uns, mit echtem Gen-Editing zu beginnen“, sagt Gilad Gershon, CEO von Tropic. Gershon, der das Unternehmen im Juli 2016 gründete, arbeitete für die kalifornische Agrarinvestmentfirma Pontifax AgTech, als er davon überzeugt war, dass CRISPR die Agrarindustrie auf den Kopf stellen würde.
„Das ist wirklich eine Revolution für die Branche“, sagt Gershon, 36. Jahrzehntelang wurde das Feld von einer Handvoll agrochemischer Firmen – Monsanto, Syngenta, Bayer und DuPont – beherrscht, die ihre GVO-Bemühungen auf Blockbuster-Pflanzen wie Mais, Soja, Baumwolle und Raps lenkten. „Es war einfach so teuer – man musste 100 Millionen Dollar dafür ausgeben, also war man gezwungen, an Mais zu arbeiten“, sagt er. „Jetzt, wo die Kosten nur noch einen Bruchteil davon betragen, ist das Feld der Möglichkeiten viel größer.“
In einer Branche, in der die Gewinnspannen rasiermesserscharf sind, könnte eine kleine Verbesserung einer Banane große Auswirkungen haben. Die winzigen Zellhaufen in Meirs Petrischale sind embryogene Bananenstammzellen, die so bearbeitet wurden, dass sie zu ausgewachsenen Pflanzen mit Früchten heranwachsen, die langsamer reifen als eine typische Cavendish. Wenn Bananen reifen, setzen sie ein Gas namens Ethen frei, das andere Früchte dazu veranlasst, diesem Beispiel zu folgen und schneller zu reifen. Eine einzige gelbe Banane an Bord eines Containerschiffs kann eine Kettenreaktion auslösen, bei der bis zu 15 Prozent einer Ladung zerstört werden können. Wenn es Gershon gelingt, das Genom von Bananen so zu verändern, dass sie langsamer reifen, könnten Millionen Tonnen Bananen nicht mehr verderben und die Exporteure ein Vermögen sparen.
Doch langsam reifende Bananen sind nur der Auftakt zu Gershons Plänen. Sein Unternehmen setzt die Gentechnologie auch ein, um Kaffee mit natürlichem Koffeingehalt zu erzeugen und zu verhindern, dass das Fruchtfleisch von Bananen so schnell braun wird. Aber der eigentliche Preis für Gershon? TR4-resistente Bananen.
Ein Forscher kommt mit einer Kiste voller großer Flaschen herein. Meir wählt eine aus. Sie ist mit einer gelblichen Flüssigkeit gefüllt, und darin befinden sich Tausende von weißen Klümpchen, die in der trüben Lösung herumwirbeln. Das ist CRISPR in Aktion. In diesem Kolben, der Millionen von Bananenzellen enthält, werden CRISPR-Moleküle zu bestimmten Teilen der DNA jeder Zelle gelenkt und schneiden Gene heraus. „Man will eine Zelle nehmen und die Maschinerie zu dieser einen Zelle bringen“, sagt Meir. „Das Ziel ist es dann, aus dieser Zelle eine vollständige Bananenpflanze zu erzeugen.“
Sandra Lazauskaite, Gewebekultur-Spezialistin bei Tropic, überprüft CRISPR-editierte Zellen, die in Petrischalen kultiviert werden
Aber CRISPR editiert nicht jede Zelle, mit der es in Berührung kommt, so dass die Herausforderung darin besteht, editierte Zellen aus einer Lösung mit Millionen von Zellen herauszufiltern. Konventionell fügen Forscher kleine Stücke fremder DNA ein, um die bearbeiteten Zellen hervorzuheben, aber das ist keine Option für Tropic. „Sobald man einen Selektionsmarker verwendet, wird es als GVO betrachtet, man hat fremde DNA eingeführt“, sagt Meir. Bei Tropic arbeitet Meir an der Entwicklung von Instrumenten, die es ihm ersparen, Hunderttausende von Zellen auf der Suche nach einer Handvoll veränderter Zellen zu durchforsten. Und das Entscheidende ist, so Meir, dass bei dieser Technik überhaupt keine fremde DNA verwendet wird.
Zwei israelische Unternehmen, Evogene und Rahan Meristem, verwenden einen ähnlichen Ansatz, um die Schwarze Sigatoka zu bekämpfen – eine Pilzinfektion der Bananenblätter, die die Menge der von einer Pflanze produzierten Früchte halbieren kann. Da der gemeinsame Versuch nun in sein drittes Jahr der Feldversuche geht, hoffen die Unternehmen, dass das Endprodukt nicht als GVO eingestuft wird, so dass es schneller und billiger auf den Markt gebracht werden kann. „Wir hoffen, dass die öffentliche Akzeptanz da sein wird und die Kosten für die Entwicklung einer Verbesserung nicht so verrückt sind wie bei GVO“, sagt Ofer Haviv, CEO von Evogene.
Am 25. Juli 2018 stellte das höchste europäische Gericht die Zukunft von CRISPR-editierten Bananen in Frage. Nachdem er 2016 von der französischen Regierung aufgefordert worden war, zu klären, inwieweit eine 15 Jahre alte Richtlinie über gentechnisch veränderte Pflanzen auf solche anwendbar ist, die mit modernen Gen-Editing-Techniken erzeugt wurden, entschied der Europäische Gerichtshof, dass CRISPR-editierte Pflanzen nicht von den bestehenden Vorschriften zur Beschränkung des Anbaus und Verkaufs von gentechnisch veränderten Organismen ausgenommen sind. In den Augen der EU gab es also keinen großen Unterschied zwischen den transgenen Bananen von Dale und einer CRISPR-editierten Banane.
„Ich bin enttäuscht“, sagt Johnathan Napier, ein Pflanzenbiotechnologe bei Rothamsted Research in Hertfordshire, über die Entscheidung des EJC. „Ich bin enttäuscht von den Pflanzenwissenschaften und der Agrarforschung in Europa. Ich bin enttäuscht von den Innovatoren und den Menschen, die versuchen, wirklich Gutes zu tun. Ich denke, dass es für sie jetzt sehr, sehr schwierig sein wird, diese Technologie in Europa einzusetzen.“
Am Tag nach dem Urteil besuche ich Tropic erneut. Im Sitzungssaal denkt Gershon über die Entscheidung des EuGH nach. „Ich denke, das hätte man besser machen können“, sagt er. Später, als die Tropic-Forscher ihre Lunchpakete auspacken, dreht sich das Gespräch um die Eigenheiten des Denkens der Regulierungsbehörden. Sie weisen darauf hin, dass die Bestrahlung von Saatgut zur Züchtung neuer Pflanzensorten nicht unter die GVO-Vorschriften der EU fällt, während CRISPR – das als präzisere Methode zur Veränderung des Pflanzengenoms angepriesen wird – nicht darunter fällt. Doch Gershon lässt sich nicht entmutigen. Europa ist nur ein Markt, sagt er, und die USA haben bereits bewiesen, dass sie CRISPR-veränderte Lebensmittel viel eher akzeptieren. Im Jahr 2050 wird voraussichtlich die Hälfte der Weltbevölkerung in den Tropen leben, und gerade dort werden die Menschen Hilfe brauchen, um mehr Nahrungsmittel auf der gleichen Fläche zu produzieren. In ländlichen Gebieten Ugandas, Ruandas und Kameruns können Bananen bis zu 25 Prozent der durchschnittlichen täglichen Kalorienzufuhr der Menschen liefern. „Heute besteht ein echter Bedarf, aber er ist nicht gleichmäßig verteilt“, sagt er.
Wer außerhalb der Tropen lebt, befindet sich in einer kulinarischen Sackgasse, die wir selbst geschaffen haben. „Wir haben uns daran gewöhnt, dass wir unendlich viele, wirklich billige Lebensmittel haben“, sagt Gershon. „Diese wirtschaftliche Realität wird zu einem Ende kommen. Wir müssen gute Lösungen finden, damit die Menschen weiterhin diese fantastisch gesunde Frucht essen können.“ Vor die Wahl gestellt, entweder ganz auf Bananen zu verzichten oder Bananen zu akzeptieren, die im Labor einen evolutionären Vorsprung erhalten haben, müssen wir vielleicht unsere Einstellung zum Kauf von genmanipuliertem Obst überdenken.
Nach mehr als einem Monat ohne Regen, dem trockensten Juni in Norwich seit 1962, ist das Gras im Forschungspark fast vollständig gelb. Doch zwischen den ausgedörrten Halmen zeigt Meir auf winzige grüne Flecken. Pflanzen, die aufgrund einer völlig zufälligen Mutation in ihrem Genom in der Lage sind, weiter zu wachsen, selbst wenn ihnen das Wasser ausgeht. Der Cavendish hat nicht so viel Glück. Dank ihrer Sterilität wird sie niemals eine nützliche Mutation durch Züchtung erhalten. Doch trotz all ihrer Schwächen ist dies die einzige Banane unter den Tausenden von Sorten, die wir für den Anbau in so großem Maßstab ausgewählt haben. Und jetzt, da die Wissenschaftler um einen Weg ringen, sie zu retten, der die Verbraucher, die Behörden und die Lebensmittelindustrie zufrieden stellt, steht sie vor dem Kampf ihres Lebens. „TR4 ist im Kommen“, sagt Gershon. „Es ist nur eine Frage der Zeit.“
Aktualisiert am 12.10.18, 12:01 BST: Eine Zahl in dem Artikel besagte, dass jährlich 50 Milliarden Tonnen Cavendish-Bananen produziert werden. Dies wurde auf 50 Millionen Tonnen korrigiert.
Weitere großartige Geschichten von WIRED
– Wie die Mods von r/funny russische Trolle aussortieren
– Die unerzählte Geschichte von Stripe, dem 20-Milliarden-Dollar-Zahlungs-Startup
– Einblicke in den unglaublichen Kampf, dunkle Materie zu finden
– Sollten wir mit Aliens sprechen? Niemand ist sich einig
– Die Menschen, die einen riesigen geheimnisvollen Planeten in unserem Sonnensystem jagen
Verpassen Sie es nicht. Melden Sie sich für den WIRED Weekender an und erhalten Sie jedes Wochenende das Beste von WIRED in Ihrem Posteingang