DIY-Bio: Methoden und Verfahren

Um sich mit der umweltrechtlichen und umwelthaftungsrechtlichen Fragen der DIY-Bio auseinandersetzen zu können, ist ein iimt-disziplinäres Basiswissen vorauszusetzen. Der juristischen Untersuchungsarbeit auch nur ein annähernd ein komplettes BSN-Kompendium als Prolog voranzustellen ist in rechtswissenschaftlichen Arbeiten an österr Universitäten unüblich.

Hier muss mit einer kleinen szenischen biotechnologischen Auswahl das Auslangen gefunden werden. Biotechnologische Grundlagen und weiterführende biorechtswissenschaftliche Ausführungen, Working Papers und Besprechungen von internationalen Gerichtsentscheidungen zum Bio-Patentrecht aber auch Biorecht des Verfassers sind im Anh des Literaturverzeichnisses angegeben. [1]

Übersicht zu

  • Biologische Organismen
  • CRISPR/Cas-System
  • DIY-Bio-Kits
  • DIY-Bio-Kits
  • Do-it-Yourself-Biology
  • Escherichia coli (E. coli)
  • Genome-Editing in der Pflanzenzüchtung
  • Relevante Begriffe und biologische Grundlagen
  • SynBio und NanoTech
  • Historie: BSN-Verfahren
  • Kontrafaktizität des Urteils (EuGH Rs C-528/16)

Die naturwissenschaftliche Forschung schickt sich an, bislang bekannte biologische Grundfesten nach den Mendel’schen Gesetzen auf den Kopf zu stellen und auch den Begriff der Natur neu zu definieren.

»Genome Editing« (GE) ist nur eine unter vielen neuen BSN-Methoden. Es löst bisherige klassische GTR-Methoden ab und revolutioniert die moderne Gentechnologie, die nicht mit der klassischen Gentechnik (GenTech) zu verwechseln ist. DIY-Biologen wenden (derzeit) vornehmlich das CRISPR/Cas9-System an, weshalb es im Laufe der Untersuchung auch pars pro toto für andere, von Hobby-Syn-Biologen durchführbare DIY-Bio-Verfahren stehen soll, insb aber auch für zukünftige, neue BSN-Methoden, die Biohackerinnen zugänglich sind

GE ist kein Verfahren, wie es auch in Fachzeitschriften kolportiert wird, sondern ein Sammelbegriff für NPBT (NBTM) und SynBio-Methoden und als Genomchirurgie zu verstehen.[2] Im allgemeinen Sprachgebrauch steht dennoch für innovative molekularbiologische Verfahren, mit denen Teile des Genoms editiert werden. Nicht alle neuen BSN-Verfahren lassen sich von DIY-Biologen auch technisch umsetzen. Unter dem Sammelbegriff DIY-Bio-Verfahren werden hier nur die der DIY-Bio zur Verfügung stehenden BSN-Methoden zusammengefasst.[3] Ferner wird damit auch angezeigt, dass nicht alle DIY-Bio-Methoden positiv vom Anwendungsbereich des GTR erfasst oder explizit ausgenommen sind. Sie liefern aber den Ausgangspunkt der rechtlichen Untersuchung. Die exakte gesetzlich Zuordnung einiger BSN-Methoden und DIY-Bio-Verfahren erfolgt im juristischen Untersuchungsteil zum GTR.[4] Je nach Perspektive der Betrachterin, divergieren auch die biowissenschaftlichen Einschätzungen unter Expertinnen zu neunen BSNM.

Das EuGH-Urteil (Rs C-528/16) hat die Schwarz-weiß-Malerei innerhalb der Juristerei nur noch beflügelt.

Die Forderung „nach einem neuen Gentechnikgesetz“[5] ist vom Ansatz her nachvollziehbar, greift aber aus biowissenschaftlicher und rechtlicher Sicht zu kurz, da viele Bereiche der neuen BSN dennoch nicht reguliert blieben.

Aus rechtspolitischer Sicht ist zu untersuchen, ob der Reformbedarf nicht über eine Novellierung des GTR hinausgehen muss?[6]

Um die DIY-Bio etwa iSe »Roten BioTech« durchführen zu können, sind Speziallaboratorien notwendig, über die echte Hobby-Biologen idR (noch) nicht verfügen, wenngleich es auch hier viele DIY-Bio-Bausätze (DIY-Bio-Kits)[7] und Anleitungen für den DIY-Bio-Selbstbau gibt. Anders sieht dies bei professionellen Biologinnen aus, die im Tarnmantel der DIY-Bio operieren, um etwa illegal arbeitsrechtliche oder sonstige schutzrechtliche Auflagen zu unterwandern.

Die Anwendungsgebiete der neuen BSN-Methoden sind nicht immer auseinanderzuhalten, da sie ergebnis- und zielorientiert sind. Deshalb lassen sich DIY-Bio-Verfahren auch nicht sinnvoll nach der sprachlichen Konvention[8] in die gewohnten Farben der klassischen GenTech einteilen. Die vorliegende Untersuchung ist auf schutz- und haftungsrechtlichen Aspekte des DIY-Bio-Schadens im Graubereich von Biosafety und Biosecurity ausgelegt, was nicht bedeutet, die DIY-Bio-Forschung sei nicht auch auf andere Bereiche iSd GenTech-Farbskala umzulegen. Es macht biotechnologisch kaum einen Unterschied, ob etwa ein Impfstoff für eine Pflanze oder einen Menschen entwickelt werden soll. Die DIY-Bio berührt,[9] neben allgemeinen rechtlichen Aspekten, viele nationale und europäische Schutz- und Sondergesetze sowie internationale Übereinkommen.[10]

Die exakten Auswirkungen der DIY-Bio auf Mensch und Umwelt sind nicht für jedes DIY-Bio-Verfahren gleichermaßen vorherzusehen; schon gar nicht im Detail. Freigesetzte synthetische bzw synbiologische Mutanten können sich jedenfalls auf Mensch, Fauna und Flora auswirken und zwar positiv wie negativ. Die konkreten Risiken werden in der der jew iimt-disziplinären Lit und L unterschiedlich bewertet. Die zivilrechtliche Haftung wird am praktischen Wissensstand ausgerichtet.

Das Phänomen der »Kleinen Grünen DIY-Bio« wird hier im Vergleich zur klassischen »Grünen GenTech«[11] iSd § 2 GTG und pars pro toto für alle darunter fallende Methoden erörtert.

DIY-Bio: Wissenschaftsfreiheit und Deregulierung?

Die DIY-Bio stellt einen spielerischen, akademisch unverdorbenen, ja sogar künstlerisch-kreativen Umgang mit neuen BSN-Ideen und einen neuen wissenschaftlich breit aufgestellten, iimt-disziplinären Zugang zu biologischen Abläufen dar. Somit berührt die DIY-Bio nicht nur das Grundrecht auf Forschungsfreiheit mach Art 17 StGG, sondern auch das Freiheitsrecht nach Artikel 17a StGG (künstlerisches Schaffen). Die Loslösung vom verwissenschaftlichten Kontext und eine oftmals naiv anmutende Betrachtungs- und Zugangsweise führen zu einer Horizonterweiterung und eröffnet neue Perspektiven. Neue molekulare, submolekulare, chemische, zelluläre oder genetische Funktionen werden oftmals nicht gesucht, sondern einfach gefunden; ein Luxus, den sich die »common science community« längst nicht mehr leisten kann, obwohl auch in der biowissenschaftlichen Forschung viele Erkenntnisse auf zufälligen oa beiläufigen Beobachtungen beruhen.[12]

Abb 3: DIY Open-Laser-Tweezer based on a WebCam and a DVD Laser.[13]([14])

Was im Handel 100.00,00 und 200.000,00 Euro kostet, baut sich ein DIY-Biologe um weniger als 100,00 Euro aus Teilen zusammen, die er vom Elektroschrottplatz organisiert oder kostengünstig im Internet besorgt. Die Qualität und va Sicherheit der Gerätschaften sind zT auch besorgniserregend, gefährden aber iaR nur die DIY-Biologinnen selbst.

FBsp 47: »Engineering for Good« und wo steht Österreich?

Gerade die studentische »DIY-Bio-Community« befasst sich mit den Konstruktionsprozessen, um Probleme zu definieren, Brainstorming-Lösungen und Prototypen zu entwickeln sowie ihre Entwürfe zu wiederholen. So endet etwa das Projekt »Engineering For Good« damit, dass Studentinnen ihre Videos über ihre Lösungsansetze produzieren und mit der DIY-Bio-Community teilen.

So gibt es, um nur eine von tausenden Plattformen zu nennen, die Lernplattform KQED-Teach, auf der Lehrkräfte bei ihrer Teilnahme am Projekt in zehn Lektionen professionell unterstützt werden.

Während in Ö noch nicht einmal das Bewusstsein für die DIY-Bio geschaffen wurde, arbeiten weltweit bereits Schülerinnen an neuen biologischen Designerprozessen.

DIY-Bio: Biotechnologischer Überblick

Mit der BSN lassen sich existente Lebensformen raffinieren (tuning), aber auch neue Organismen schaffen, was über die klassische GenTech nicht realisierbar ist.

Die daraus resultierenden Regelungslücken sind evident und – wie noch aufgezeigt wird – nur de lege ferenda zu schließen. Ein neues allumfassendes BSN-Recht ist anzudenken.

Werden SynBio-Organismen künftig mit KI (AI) ausgestattet und bedarfsorientiert spezifisch synthetisiert, so verschieben sich nur die Grenzen des wissenschaftlich Erfassbaren; neue Naturkonstanten werden jedoch keine geschaffen. Die Biologie bleibt als solche unangetastet, rückt jedoch nahe an andere Naturwissenschaftszweige, wie Physik, Chemie und Mathematik mitsamt den darauf basierenden Ingenieurswissenschaften und der EDV heran. Das Methodenrepertoire der neuen BSN reicht von der Molekularbiologie bis in die submikroskopische Morphologie, in die Quanten- und Molekularbiologie sowie in die NanoTech.

Nanotechnologie und Quantenphysik werden zur Wissenschaft des Lebens, ergo zur Biologie selbst. Begriffe wie »Bio« und »Natur« unterliegen daher nicht nur einem eigenen deklarativen Narrativ, sondern sind auch metabiologisch zu verstehen.

Der „mechanistische Reduktionismus“[15] räumt philosophische Aspekte des Lebens nicht aus oder verdrängt diese, wie zT in der Lit vertreten wird, sondern führt zu deren Ziselierung. Je filigraner und raffinierter die BSN-Methoden werden desto tiefer müssen auch philosophische und ethisch Überlegungen greifen.

Das Rechtswesen muss mit dieser Dynamik schritthalten und darf nicht aufgrund legistischer Versäumnisse in der biotechnologischen Vorsteinzeit verweilen. Die rechtswissenschaftliche Arbeit besteht gerade darin, das Neue, oft nur schwer Begreifbare mit der bestehenden Gesetzeslage abzugleichen, um Subsumtionsgrundlagen herauszuarbeiten.

Dito gehört die Untersuchung des rechtspolitisch Notwendigen zum zentralen Aufgabenbereich, um der Idee eines neuen BSN-Recht auf die Sprünge zu helfen.

Die rechtswissenschaftliche Methodenlehre ist durch die Erkenntnistheorie[16] zu erweitern, um Gesetzesinterpretationen auch sachlich rechtfertigen zu können. Der Metadiskurs schafft zugleich die eigene Existenzberechtigung im Kreise der Geisteswissenschaften.

Ob naturwissenschaftliche Perspektiven der SynBio auch einer neuen rechtlichen Regulierung bedürfen – etwa iSe vereinenden BSN-Rechts – wird im Rahmen der Begriffsdefinitionen des GTR und der Einordnung neuer BSN[17] erörtert.[18]

Einleitungsbeispiele zu Mutationen

Der Begriff Mutation kommt aus dem lateinischen Wort »mutare«, was so viel wie ändern, verändern, verwandeln bedeutet. In der Biologie wird unter dem Begriff „eine spontan auftretende, dauerhafte Veränderung des Erbgutes bezeichnet. Die Veränderung betrifft zunächst das Erbgut nur einer Zelle, wird aber an deren Tochterzellen weitergegeben.“ [19],[20]

Damit kann bereits per definitionem keine Neuentwicklung von molekularen genetischen Komplexen oder bloßen Mutationen in rein somatischen Zellen verstanden werden, womit die SynBio ieS nicht erfasst sein sollte. Jede rechtsmethodische Interpretation über den äußersten Wortlaut hinaus ist auch dann unzulässig, wenn es das Telos eines Gesetzes hergäbe.

Epigenomische E. coli-Mutationen

DIY-Biologen setzen bei CRISPR/Cas9-Verfahren va E. coli K12 (Laborstamm der E. coli-Bakterien) ein. Sie sind leicht erhältlich, gut erforscht und anwendungsfreundlich. Gelänge es nicht Biologie affinen Personen in verständlicher Form zu verständlich zu machen, was Mutationen eigentlich sind und wie spontan sie auftreten, um Lebensformen an äußere Einflüsse anzupassen, dann bedürfte es keiner näheren Erläuterung mehr, warum sich die Gesellschaft in einer legistischen und auch juristischen Sackgasse verläuft. Um den Untersuchungsrahmen und die Kritik an der Unzulänglichkeit des GTR nachvollziehen und die Tragweite erfassen zu können, muss der biologische und chemische Vorgang einer »Mutation« verstanden werden. Es ließe sich die komplexe Biowissenschaft, die selbst von Experten nur inhomogen verstanden wird, auf ein verständliches Minimum herunterbrechen, ohne dabei den Fokus auf die Lücken des aktuellen Schutzsystems zu verlieren.

Man muss sich eines vor das geistige Auge halten:

„Alle Komplexitäten des Lebens werden mit zunehmendem Verständnis der einzelnen Vorgänge verständlicher und sind daher auch leichter nachzubauen (synthetisieren).“

Abläufe, die Wissenschafterinnen über Jahre erforscht und in Methoden übersetzt haben, können bis zu einem gewissen Schwierigkeitsgrad auch von DIY-Biologen angewandt werden. Auf der anderen Seite können versierte DIY-Biologinnen auch über die EDV-Programmierung zur Erforschung des Lebens Erhebliches beitragen, ohne also Hand an einen Organismus legen zu müssen. Empirische Messwerte lassen sich über reine Simulationen nur bedingt gewinnen.

Bildergebnis für Harvard Medical School Evolution of Bacteria on a mega plate Petri dish https://i1.wp.com/biomeonboardawareness.com/wp-content/uploads/2016/09/Antibiotic-banded-mega-dish3.jpg

Abb 4: Petri-Schale mit ansteigendem Antibiotikaversatz.[21]

Am Zeitraffervideos (zwei Wochen) des Labors der »Harvard Medical School« lässt sich ablesen, wie rasch Bakterien Antibiotikaresistenzen aufbauen. Das eindrucksvolle Experiment war das erste groß angelegte, das einen tiefen Einblick in den Fortpflanzungszyklus von Bakterien gewährte. Man kann förmlich mitverfolgen, wie sie zu »Superbugs«[22] mutieren. Sie werden von außen nach innen wandernd immer höheren Antibiotika-Dosen ausgesetzt. Links und rechts beginnt die Antibiotikakontamination des Nährbodens bei 0 und wird um den Faktor x von 1 nach innen erhöht, um letztlich in der Mitte die tausendfache (1.000x) Konzentration zu erreichen.[23] Um zu überleben müssen sich die E. coli-Bakterien spontan somatisch anpassen, um aber auch noch zu gedeihen, sind individuelle epigenomische Mutationen notwendig.

https://i2.wp.com/biomeonboardawareness.com/wp-content/uploads/2016/09/Antibiotic-banded-mega-dish8.jpg https://i1.wp.com/biomeonboardawareness.com/wp-content/uploads/2016/09/Antibiotic-banded-mega-dish3.jpg
Bildergebnis für Harvard Medical School Evolution of Bacteria on a mega plate Petri dish https://i1.wp.com/biomeonboardawareness.com/wp-content/uploads/2016/09/Antibiotic-banded-mega-dish4.jpg
Bildergebnis für Harvard Medical School Evolution of Bacteria on a mega plate Petri dish https://i2.wp.com/biomeonboardawareness.com/wp-content/uploads/2016/09/Antibiotic-banded-mega-dish5.jpg
Bildergebnis für Harvard Medical School Evolution of Bacteria on a mega plate Petri dish https://i2.wp.com/biomeonboardawareness.com/wp-content/uploads/2016/09/Antibiotic-banded-mega-dish6.jpg

Abb 5: Versuchsreihe: 2 Wochen in 8 Bildern.[24]

Der Hintergrund ist schwarz, die Bakterien weiß. Von Bahn zu Bahn müssen die Bakterien mehr und mehr Antibiotika bekämpfen, also mutieren sie munter weiter, wieder und wieder, bis sie auch das Zentrum eingenommen haben (D-Day der Bakterieninvasion). Wie deutlich zu erkennen ist, schaffen es alle Bakterien zugleich Resistenzen gegen extrem hohe Antibiotikakonzentrationen entwickeln.

Der scheinbar einfache biologische Trick dahinter liegt in der Fähigkeit zu Spontanmutationen, die gerade keine Zufallsmutationen sind.[25]

Sich dieses Szenario vor Augen haltend, sollte sich jede Rechtswissenschafterin nun das EuGH-Urteil (Rs C-528/16) vergegenwärtigen, wonach chemisch oder radioaktive Mutationen mit unzähligen Off-Targets und schädlichen Auswirkungen auf die Ökologie und Biodiversität sicherer sein sollen, als etwa einzelne gezielte Punktmutationen an einzelnen Pflanzen unter Anwendung von CRISPR/Cas9.

Antibiotika beeinträchtigen die mikrobielle Vielfalt im Darm für Monate nach der Exposition nachhaltig negativ.[26] Menschen sollten für sich, ggfs auch für ihre Kinder, gut überlegen, ob sie den oftmals übereilten ärztlichen Verschreibungen von Breitband-Antibiotika Folge leisten wollen. Va praktische Ärzte, deren Wartezimmer überfüllt sind, nehmen sich oftmals weit weniger als 10 Minuten Zeit zur ordnungsgemäßen Untersuchung und trachten daher danach, sich haftungsfrei zu stellen. In concreto kann aufgrund der Behandlung non lege artis eine Antibiotikaresistenz eintreten; der Folgeschaden setzt jedoch wesentlich später ein. Das Später kann mitunter auch nur zwei Wochen bedeuten. Ärzte wähnen sich nur haftungsrechtlichen auf der sicheren Seite, indem sie Breitband-Antibiotika verschreiben. Sie negieren als Sachverständige wissentlich das immense Risiko für ihre Patienten. Da die Verjährungsfrist des § 1489 ABGB für Personenschäden nach § 1325 ABGB erst mit jenem Zeitpunkt zu laufen beginnt, „in dem dem Geschädigten sowohl der Schaden und die Person des Schädigers als auch die Schadensursache bekannt geworden ist“, erfolgt eine medizinisch nicht indizierte Verordnung non lege artis und wird rein juristisch zum Damokles-Schwert. Die Praxis schützt Sachverständige der »common science« vor Rechtsfolgen.

Der Einsatz der neu konzipierten übergroßen Petrischale eröffnet Forscherinnen und DIY-Biologen neue Möglichkeiten über innovative Versuchsreihen nachzudenken, sie zu planen und durchzuführen. Die Entwicklung neuer Laborforschungsinstrumente ist ein Erkenntnisbonus des »Harvard Medical School« Experiments. Derlei innovative Neuentwicklungen sind gerade eine Domäne der zur Kreativität gezwungenen DIY-Biologen.

Angewandte DIY-Bio: Chenopodium quinoa (Reismelde / Quinoa)

Quinoa wird am Hochplateau der Anden angebaut. Die Pflanze dient heute als glutenfreier Getreideersatz und ist von besonderem physiologischem Wert für den Lebensmittelsektor. Die rasante Eroberung der Märkte hat zu einer Ausweitung der Anbaugebiete geführt. Es handelt sich um ein (relativ) anspruchsloses Gewächs, das auch auf kargen Böden gedeiht. Quinoa ist es eine tetraploide[27] Pflanze, die daher eine konventionelle Züchtung erschwert und die agrarökonomische Nutzung daher limitiert.

Nun enthalten viele Sorten Saponine, die auf den menschlichen Organismus toxisch wirken. In concreto geht es um die Zusammenstellung einer hochwertigen Referenzgenomsequenz für Quinoa im Chromosomenmaßstab, die mithilfe der Echtzeitsequenzierung eines Einzelmoleküls in Kombination mit optischen, Chromosomenkontakt- und genetischen Karten hergestellt wird. Es findet eine Sequenzierung von zwei Diploiden aus den angestammten Genpools von Quinoa statt, die die Identifizierung von Subgenomen und über Genomsequenzen mit reduzierter Abdeckung für 22 andere Proben des allotetraploiden Gänsefußkomplexes ermöglichen. Die Genomsequenz erleichterte die Identifizierung des Transkriptionsfaktors, der wahrscheinlich die Produktion von Anti-Ernährungs-Triterpenoid-Saponinen in Quinoa-Samen kontrolliert, einschließlich einer Mutation, die offenbar ein alternatives Spleißen und ein vorzeitiges Stopp-Codon in süßen Quinoa-Stämmen verursacht.

Diese genomischen Ressourcen sind ein wichtiger erster Schritt zur genetischen Verbesserung von Quinoa.[28]

Seit deren Genomsequenzierung ist auch das verantwortliche Gen »TSARL1« identifiziert und kann biosynthetisch leicht ausgeschaltet werden ohne irgendwelche schädlichen Effekte auf die Gesundheit des Menschen und die Umwelt haben zu können. Das Toxin wehrt lediglich natürliche Fraßfeinde ab. Das Gen-Knock-Out ist sowohl mit der Methode des DNA-Basenaustauschs als auch einem Insertionsverfahren geglückt.

Dem risikolosen SynBio-Verfahren steht die Erweiterung der Anbauflächen und die Verbesserung der Welternährungssicherheit entgegen. Die Erkenntnisse lassen sich auch auf andere Kulturen und Pflanzenarten umlegen.

Alternativ kann man auch mit einem ungerichteten Mutageneseverfahren ganze Landstriche radioaktiv verstrahlen und chemisch verseuchen und ökologische wie biodiversitäre Schäden anrichten, deren Ausmaß seit Langem ignoriert und auch negiert wird. Diese Optionskarte zieht gerade die EU, indem sie das Urteil des EuGH in der Rs C-528/16 durch eine neue Gesetzgebung aufhebt.

SynBio als Hysteron-Proteron?

Die Parabel »Die Blinden und der Elefant«[29],[30] verdeutlicht das aktuelle definitorische und klassifizierende Dilemma rund um die SynBio. Die mechanistische Reduktion führt zu einer neuen kausalen Interpretation der Natur, die im Widerspruch zu Kant’schen Thesen steht.

Während Kant noch vermeine:[31],[32]

„[…] es ist für Menschen ungereimt, […] zu hoffen, daß noch etwa dereinst ein Newton aufstehen könne, der auch nur die Erzeugung eines Grashalms nach Naturgesetzen, die keine Absicht geordnet hat, begreiflich machen werde; sondern man muß diese Einsicht den Menschen schlechterdings absprechen“,[33]

setzte dem Boldt entgegen:

„Da diese Lebensformen aus chemischen Grundbausteinen bestehen, sollte es möglich sein, nun die Gesetze des Verhaltens dieser Grundbausteine zu beschreiben, um so diese Lebensformen gezielt um- und neuschaffen zu können. […] Paradigma des Verständnisses ist, gemäß der Annahme von der Erklärbarkeit des Ganzen durch seine Teile, die unbelebte Natur und unter den von Menschen hergestellten Dingen die komplexe Maschine.“[34]

Selbst Watson & Crick haben die These Kants nicht widerlegt,[35] da ihr biologischer Ansatz ein deskriptiver ist, der ein Modell für eine Molekülstruktur mitsamt Kopiermechanismus vorstelle.[36] Dagegen sind neuere mechanistisch-reduzierende Erkenntnisse bereits faktenbasiert und entkräften die These. Transzendentalphilosophische Erklärungen und Naturzwecke sind aus rechtswissenschaftlicher Sicht in Bezug auf das neue Bio-Engineering nicht von Nutzen. Vielmehr ist die Rechtssystematik von derlei Überlegungen zu befreien, um objektive naturgesetzliche biochemisch und biophysikalisch fundierte Kausalzuweisungen vornehmen zu können. Der Vorwurf, die Vorgangsweise von SynBio-Forschern lasse sich nur durch eine »petitio principii« charakterisieren,[37] ist für die teleologische und systematische Beurteilung biologischer Entitäten im Grunde ebenso unerheblich, wie die These „biologische Moleküle seien wie Teile einer Maschine“ anzusehen.[38]

Die juristische Metaphorik gleicht der biotechnologischen und sollte dementsprechend dem biotechnologischen und (sub-)molekularen Fortschritt der Wissenschaften angepasst werden. Jede Symbolabfolge sei in Sprache codiert, das gelte für die Genetik ebenso wie für die Legistik,

Schematische Veranschaulichung.[39]

Legislative 🡺 Nachricht 🡺 Exekutive 🡺 Funktion

DNA 🡺 RNA 🡺 Protein 🡺 Stoffwechsel

Dieses Modell veranschaulicht, dass sich der Mensch sich zur Erklärung der Dinge und der Welt stets irgendwelcher Instruktionsmechanismen bedient. Er verfängt sich im Bereich zw dem transzendenten Unbegreiflichen und der physikalisch nicht fassbaren Unendlichkeit.

Holpernde Erklärungsversuche und Beweisführungen nützen nichts. Die SynBio und »living machines« sind künftig keinem theoretischen »petitio principii-Beweises« auszusetzen, vielmehr sei auf sog »proof of principles« abzustellen.[40] Wenn zw den beiden Termini biologisch und synthetisiert kaum noch Unterschiede feststellbar sind und das Verständnis der Funktionsweise von Lebewesen immer mehr dazu führt, dass reine Bio-Konstrukte und SynBio-Entitäten auf ein und denselben naturwissenschaftlichen Prinzipien beruhen, so entspricht dies dem Verständnis einer allgemeinen Gleichheit. Letztlich ist auch das teleologische Schutzziel des GTR auf die physische Gesundheit des Menschen und der Umwelt ausgelegt. Die Bewertung oder Berücksichtigung von psychischen Empfindsamkeiten einzelner Personen,[41] die sich aus ideologischen oder religiösen Überlegungen nicht als biologische Lebewesen erachten, sollte nur bedingt in den Aufgabenbereich der Rechtswissenschaften und nur unter dem Aspekt der Glaubens-, Religions-, Bekenntnis- und Gewissensfreiheit fallen.

Weicht man vom Konzept des Lebens als einheitliches »sujet partout« nicht ab, bedient man lediglich einen moralischen Anthropozentrismus. Versucht man Ideen und auch Ideologien über »DN-Modelle«[42] zu definieren, wird man bis zum St. Nimmerleinstag Phänomenen und Chimären nachjagen, die nur deskriptiv erfasst werden können.

DN-Modelle ließen sich nach und nach kausal zuordnen. Jedes kausale Explanandum führt jedoch aufgrund der Komplexität des Lebens zu weiteren Phänomenen. Den Ursprüngen des Lebens oder der Frage nach Zustand und Zeit vor dem Urknall auszuforschen, muss den jew Wissenschaftsdomänen vorbehalten bleiben, darf aber keine normativen Wertungsmaßstäbe bilden.

Ob aller Ursprung in organischen Verbindungen oder in zellulären Struktur zu finden ist, muss iSe rechtspragmatischen Ansatzes unerheblich bleiben.

Naturwissenschaftliche und molekularbiologische Erklärungsmodelle werden immer präziser und lassen sich dennoch immer besser systematisch klassifizieren. Anthropomorphe[43] Definitionen, Beschreibungen und Vergleiche führen zu unsachgemäßen Interpretationen von Handlungs- bzw auch Erfolgskausalitäten. Es geht weder um die konzeptuelle Gleichmachung noch um wissenschaftstheoretische Positionierungen, sondern um den Gleichschritt von normativen Regulativen mit der biotechnologischen F&E.

Ob die evolutionäre Logik nun eine emergente[44] oder systembedingte ist, spielt für die gänzliche Beschreibung der Wirkungsweise genotypischer Informationen ebenso eine Rolle, wie bei der Erklärung eines Epigenoms selbst. Da das GTR als Schutzrecht angelegt ist, muss der Interpretationsraum innerhalb dieser Dimension gelegen sein, was sich im Grunde sehr gut mit einer der den BSN immanenten systemischen Auslegung vereinbaren lässt. Eine rein „informationalistische Interpretation“[45] führte hingegen zu Schwierigkeiten, weil die genetische Information gerade nicht alles abbildet und erklärt.

Die Poietik[46] nach Aristoteles beschreibt die Diskrepanz zw theoretischem und praktischem Handeln, was an sich der F&E gleichzusetzen wäre, setzt aber einen Endzustand voraus, wie es etwa einer produktbezogenen Interpretation gleichkäme. Würde man nun poietische Entfremdungseffekte immaterieller Natur hinzuzählen, so wären auch Forschungsergebnisse einer produktbezogenen Interpretation zugänglich, allerding würde ggfs der gesetzlich intendierte Schutzzweck entfremdet. Hier spielt der praxis- und prozessbezogene Handlungsansatz hinein, dessen Sinn und Wert in der Umsetzung um seiner selbst liegt, also – der »Nikomachischen Ethik«[47],[48] zufolge – auch der „absoluten Praxis“ entspricht. Es kommt demnach auf den Ausdruck des höchsten Ziels bzw Guts an, was insb bei reinen DIY-Bio-Forschungstätigkeiten zu berücksichtigen ist. Vermutlich ist der Habermas‘ Ansatz ein guter Indikator für die handlungsorientierte Interpretation von Schutzgesetzen, selbst wenn auch er nicht gänzlich ohne materielle Aspekte auskommt. Sofern ein Handeln „strategisch erfolgsorientiert“ sei, sei es auch „zweckrational“, während ein „instrumentell erfolgsorientiertes“ Handeln der Beobachtung ua der „kommunikativen Verständigung“ diene.[49]

Gerade die Systemtheorie schließt den Kreis zur SynBio und DIY-Bio und zwar indem sie charakteristische Organisationsmerkmale von lebenden Organismen behandelt, ohne jedoch eine Antwort auf Fragen der Autopoiesis zu geben. Lebende Systeme werden schon seit geraumer Zeit als Prozesse interpretiert, die deren organisatorischen Aufbau verwirklichen.[50]

Die Epigenetik[51] selbst befasst sich mit die autopoietischen Prozesse in Gang setzenden äußeren Reizen (Umwelt) und nicht mit der deskriptiven Beschreibung von Merkmalen und Eigenschaften eines Organismus, weshalb kein Widerspruch zur mechanistischen und funktionellen Selbstorganisation besteht. Vielmehr liegt ein wissenschaftlicher Tiefgang vor, den es nun auch normativ einzuordnen gilt. „Molekülbasierte autopoietischen Systeme“ seien von künstlichen Maschinen klar abzugrenzen und gälten als Nicht-Lebewesen, worunter auch Viren als Großmoleküle zählten.[52]

Wie sind mehrzellige lebende SynBio-Organismen oder gar mit »KI« ausgestattete synthetisierte Lebewesen juristisch einzuordnen? Wie lassen sich Hybride der zweiten, dritten oder zehnten Generation klassifizieren?

Mit dem gesetzlichen Einmaleins der Gene (GTR) lassen sich die mit neuen BSN einhergehenden gesellschaftlichen Herausforderungen nicht bewältigen. Die Möglichkeiten der DIY-Bio nehmen täglich zu. DIY-Biologen sind in umweltrechts- und sozialpolitische Überlegung miteinzubeziehen und bedingen einen generellen Perspektivenwechsel.

Solange der DIY-Bio-Begriffe nicht schlüssig definiert sind, verstößt eine generelle Einordnung aller BSN-Methoden ins GTR gg den Bestimmtheitsgrundsatz. Ein Gesetz muss erkennen lassen, welche Rechtsobjekte und -subjekte von der Regelung betroffen sind, worauf im rechtstheoretischen Abschnitt zum ABGB im Detail eingegangen wird. Häufig wird an rechtlichen Gegebenheiten vorbeidiskutiert. Sind Verfahren und/oder Methode der GenTech zuzuordnen, dann bedarf es auch keiner gesetzlichen, interpretativen oder analogen Ergänzung, weil ohnehin das GTR die klassische GT regelt.

Verfahren zur Erzeugung biogener Pflanzen

Neue GE-Verfahren wie CRISPR/Cas gelten seit dem EuGH-Urteil (Rs C-528/16) als gv-Verfahren, daran scheint juristisch nicht mehr zu rütteln zu sein, definitorisch sind nach wie vor zahlreiche Lücken vorhanden. Mit GE-Mutagenese-Verfahren werden ua auch GVP hergestellt.

Abb 6: Neue Züchtungstechniken.[53]

Soll das GTR für alle geneditierten Pflanzen gelten? Sind GE-Pflanzen am Ende sogar »natürlicher« also ihre biologisch mutierenden Komparative?

Genom?

Der Begriff »Erbgut« (Gemom) lässt sich am eindringlichsten am Humangenom veranschaulichen. Rechtwissenschaftliche Interpretationen und Kommentierungen des GTR beruhen, wie noch mehrfach aufgezeigt wird, auf vielen falschen bio(techno)logischen Parametern.

https://4.bp.blogspot.com/-BLiLP4NRQN0/Wr0v71W9N-I/AAAAAAAAbVw/tW5EoZto_zgirxvnXduY0KtyVjJwfmhyQCLcBGAs/s1600/pie%2Bchart%2B2.png

Abb 7: Das menschliche Genom.[54]

Der größte Teil des DNA-Mülls (junk DNA) besteht aus offensichtlich gebrochenen Genen, den sog Pseudogenen (~5%), aus Teilen von Transposon-Sequenzen, die früher transponieren konnten, aber im Laufe Evolution mutiert sind (~45%) und aus alten viralen Sequenzen, die bereits degeneriert sind (~9%). Damit sind schon 59% des Genoms sog »junk DNA«, also nicht funktionell. Ferner ist davon auszugehen, dass die meisten Intron-Sequenzen entbehrlich sind. Das sind etwa weitere 28% des Genoms. Die Gesamtmenge an Junk-DNA beträgt somit mindestens 87%. Nun ist zu bedenken, dass für Proteine codierende Gene etwa 23% des Genoms einnehmen, darunter sind 22% Introns und 1% Exons. Gene für funktionelle nicht-codierende RNA nehmen weiter 7% des Genoms ein, darunter 6% Introns und 1% Exons. Ein Großteil der funktionellen Region nicht-codierender RNA-Gene besteht aus etwa 300 Kopien ribosomaler RNA-Gene (~0,4%).

Der entscheidende Punkt ist, dass – sofern wir ein Gen als eine transkribierte DNA-Sequenz definieren – ungefähr 30% des Genoms aus Genen besteht. Vieles davon ist aber nur Gen-Müll innerhalb von Introns. Die die nach aktuellem Stand der Wissenschaft gut charakterisierten funktionellen Teile des Genoms machen etwa 4% der Gesamtmenge aus, die funktionellen Regionen der Gene jedoch nur noch deren Hälfte. Daher wissen wir, dass Gene weniger als 50% der gesamten funktionellen DNA im menschlichen Genom einnehmen. Diese Tatsache ist selbst nach 50 Jahren der klassischen GenTech nicht allgemein bekannt, obwohl die Daten eben solange vorliegen. Es sind also auch nicht bloß Rechtswissenschafter, Gerichte und Gesetzgeber, die nunmehr über ein halber Jhdt zögern, auf die Fakten zum menschliche Genom zu schauen.[55]

Daher müssen auch Eingriffe in die DNA die Ziele »Schutz der menschlichen Gesundheit und der Umwelt« des GTR (§ 1 GTG oder Art 1 FRL) nicht zwangsweise gefährden.

Aus dem naturwissenschaftlichen Unwissen heraus werden seit jeher unzählige Aufsätze zu Themen der GenTech, zum Risikomanagement, zum Vorsorgeprinzip etc publiziert; allerdings weithegend evidenzbefreit. Der durchaus kritische Vorwurf ist als Appell an eine sorgsamer Zugangsweise an moderne BSN gedacht, va dürfen alte Mythen der GenTech nicht wieder und wieder repetiert werden. Es muss endlich gelingen, einen iimt-disziplinäre Diskurs herzustellen, um gemeinsam ein neues, sinnvolles BSN-Recht auf die Beine zu stellen.

Genome-Editing-Verfahren (GE-Verfahren): allgemein

Der rechtlichen Status über den Einsatz von mit SDN hervorgebrachten Organismen, wird in drei Kategorien unterteilt. Die Differenzierung richtet sich nach dem ausgelösten Genreparaturmechanismus der Zelle und nach der Abgabe oder Nichtabgabe eines Teils der exogenen Spender-DNA.

Es handelt sich um Mechanismen eines synthetischen Genedrive-Konstrukts, das nicht der Mendel’schen Vererbungslehre folgt. Nachkommen, die für den Zielort heterozygot (=mischerbig) sind, werden durch ortsspezifisches Schneiden (=Genschere) und homolog-gerichtete Reparatur des Zielortes in einen homozygoten Status (=reinerbig) umgewandelt.[56] Zwei identische Allele enthalten ein und dasselbe Gen, weisen also zwei übereinstimmende Kopien auf den beiden Chromosomen auf.

ge_0202_sdn1_2_3_0.jpg

Abb 8: GE-Verfahren: SDN-1 bis SDN-3[57],[58]

Auf molekularer Ebene ähneln die Ergebnisse genetischer Modifikationen durch SDN-1 und SDN-2 jenen, die durch chemische Mutagenese (wie EMS[59]), ionisierende Bestrahlung oder spontane natürliche Mutationen hervorgebracht werden; sie sind von diesen dann iaR zu unterscheiden. Die genetischen Modifikationen sind ein Resultat jener zellulären biologischen DNA-Reparaturmechanismen des Wirts, die auch DNA-Brüche in einem biologischen Prozess reparieren.

Bei »Grünen GE-Verfahren« ist der Kontext der natürlichen Ursachen der genetischen Variabilität und Diversität wie auch die Häufigkeit von jenen Indels (=Insertion und Deletion) zu berücksichtigen, wie sie auch spontan oder nach einer chemischen Mutagenese auftreten.[60]

CRISPR/Cas, TALEN oder ZFN sind molekularbiologische (DIY-Bio)Verfahren, die unter dem Sammelbegriff GE[61] zusammengefasst werden.[62] Mit GE-Verfahren wird ua jener Zweck verfolgt, Organismen zu optimieren oder zu raffinieren (tuning). Die Modifizierung einzelner Gene oa kurzer DNA-Sequenzen kann dauerhaft oder kurzfristig sein. Je nach Eingriff kann letzten Endes auch das gesamte Erbgut betroffen sein. Nicht alle Methoden sind gentechnische Verfahren im herkömmlichen Sinne. Auch GE-Produkte sind nicht zwingend mit den klassischen GVO vergleichbar, worauf noch mehrfach eingegangen wird.

Allen GE-Verfahren ist gemein, dass die den Fachbereich der Genetik tangieren können, weshalb das GTR zur Anwendung gelangen kann. Greift ein GE-Verfahren jedoch nicht in den gametischen Generationswechsel ein, dann ist ein daraus hervorkommendes Produkt auch kein GVO iSd GTG, sondern ein SVO sui generis. Wenn ein Merkmal bzw eine Eigenschaft nicht an Tochtergenerationen weitergegeben wird, die SVO bzw SVP nicht toxisch sind und die genmodifizierten Pflanzen auch nicht auskreuzen können, dann besteht weder für die Gesundheit des Menschen noch für die Umwelt ein großes Risiko; allerdings sind biodiversitär nachteilige Auswirkungen denkbar, die wissenschaftlich noch zu wenig erforscht worden sind.

Die mediale Sorglosigkeit in der Beschreibung der klassischen GenTech habe über Jahrzehnte zu einer naturwissenschaftlich nicht haltbaren Paranoia und Hysterie geführt.[63] Zumeist fehlen aussagekräftige Langzeitstudien darüber, was eine generelle Ablehnung ungerechtfertigt macht. Vice versa ist die Politik im Bereich der »Roten Gentechnik« durchaus bereit, hohe Risiken zu gehen, Verfahren zu verkürzen und Langzeitstudien zu teleskopieren, also zwangsweise serielle Untersuchungsstudien parallel laufen zu lassen, um den Zulassungsprozess eines pharmazeutischen Präparates zu verkürzen. Hier wird das »Vorsorgeprinzip« außer Acht gelassen. Wie sich noch weisen wird, werden direkte GVO-Schäden, die der Mensch erleidet anders beurteilt als indirekte. Der Verzehr einer GVP wird verboten, während die Verabreichung eines gentechnisch hergestellten Medikaments, etwa zur Krebstherapie, längst etabliert ist.

Das Anbauverbot von GVO-Pflanzen in Ö, aber auch innerhalb der EU ist eine Folge einer propagandistischen Fehlinformation,[64] die in den Anfängen der GenTech unter den Aspekten der Risikominimierung, der Vorsorge und Prävention noch vertretbar gewesen sind, nach heutigem Wissensstand jedenfalls im Einzelfall neu zu beurteilen sind. Es wird noch aufgezeigt, dass ein generelles Verbot von neuen SynBio-Verfahren sogar zu einer Risikoerhöhung führt.

Gentechnik: Bauchgefühl-Paranoia und Medien-Hysterie

Etwa 69% der Deutschen halten die GenTech für gefährlich, wobei sich der Prozentsatz unter jenen, die sich mit GenTech beschäftigen, sogar auf 87 § erhöht. Davon wiederum nennen 79% das Langzeitrisiko als Argument gg den Einsatz von GenTech.[65],[66]

Der EuGH schätzt (Rs C-528/16) gerade das riskanteste GenTech-Verfahren der ungerichteten (chemische oder ionisierende) Mutagenese als seit langem sicher geltendes Verfahren ein, obgleich die Langzeitrisiken seit den 1930er Jahren bekannt sein sollten. Die GenTech-Phobie lässt sich nur mit der medialen negativen Langzeitpropaganda erklären, die im Sinne der Agrarindustrie gelegen ist.

Bedenkt man, dass in den USA etwa 70% des Maisanbaus mit gv-Mais erfolgt und beinahe 95% der Sojabohnenfelder aus gv-Sojabohnen bestehen, sollten sich unkalkulierbare negativen Auswirkungen und Risiken bereits nachweislich manifestiert haben.

GE-Technologie: Hoffnung vs Angst

60% der Befragten haben der Aussage zugestimmt, bei mit CRISPR/Cas9 editierten Pflanzen handle es sich um GVP. 25% sind von einer Form von natürlicher Mutation ausgegangen. Ungeachtet der wissenschaftliche unsauberen suggestiv formulierten Untersuchungsfrage, bleibt ein Phänomen bestehen: Die CRISPR/Cas-Methodik ist den Deutschen weitgehend unbekannt; 67% haben noch nie, 22% haben schon einmal etwas von CRISPR/Cas9 gehört. Nur 7% der Befragten könne CRISPR/Cas9 als BioTech-Verfahren einordnen.[67],[68]

Der Hoffnung aller Naturwissenschafter und DIY-Biologinnen stehen, in Konsequenz der GenTech-Phobie, nun auch starke Ressentiments der Bevölkerung ggü BSN-Verfahren entgegen. Es ist eine Sache, gewisse Produkte aus persönlichen Überzeugungen abzulehnen, eine andere, Unbekanntes trotz Unwissenheit a priori abzulehnen.

Hohe Standards für die Kennzeichnung von Lebensmitteln sind durchaus gerechtfertigt und nachvollziehbar. Auch eine besondere Vorsicht ggü unbekannten DIY-Bio-Eingriffen in das Ökosystem ist angebracht und gerechtfertigt.

Wenn die Forschung mit und an BSN-Methoden unterbunden oa unverhältnismäßig erschwert wird, die weitaus sicherer als ungerichtete Mutagenese-Verfahren oa konventionelle Züchtungsmethoden (mit ökologisch fragwürdigen Mitteln und Stoffen) sind, dann verlässt man den Boden der Sachlichkeit.

Eine generelle Skepsis darf nicht in eine generelle Angst oder Panik ausarten, sondern muss sachlich und unvoreingenommen öffentlich diskutiert werden.

„41 Prozent der Deutschen bezweifeln, gentechnisch veränderte Lebensmittel würden eine gute Möglichkeit darstellen, um die Ernährung der Weltbevölkerung zu gewährleisten […]“ und „[…] 64 Prozent der Befragten sind der Ansicht, dass genmanipulierte Lebensmittel einen negativen Einfluss auf die Gesundheit haben“,[69] aber nur 7% wissen, was CRISPR/Cas9 ist.

Eine unglückliche Vermengung von Begrifflichkeiten, die auch im GTR zu finden ist, führt dazu, dass genetische Mutationen mit gentechnischen Veränderungen gleichgesetzt wird.

Das Bauchgefühl steht im Widerspruch zu rationalem Denken und zur Sachlichkeit.

Eigentümlicher Weise hat sich über die Jahrzehnte eine kritischen Haltung ggü der »Grünen Gentechnik« entwickelt, während 67% der Befragten ein „großes Potenzial für die medizinische Forschung“ sehen und gutheißen.[70] Lobbyistische Hebelwirkungen haben mit Sicherheit ihren Teil dazu beigetragen.

Während 64% der Bevölkerung in keinen bioidenten CRISPR/Cas9-Kohl beißen würden und der EuGH sie in dieser unbegründeten Angst auch noch bestärkt, indem er ihn strengen und immens kostspieligen Risikoprüfungen unterwirft (Rs C-528/16), würden ebenfalls 67% CRISPR/Cas9-Therapien zustimmen. Die Bereitschaft der Bevölkerung (2020/21), Ihre DNA und ihr Leben mRNA-Impfstoffen (SARS-CoV-2), die in teleskopierten klinischen Kleinstudien und ohne Langzeitstudien im Eilzulassungsverfahren bedingt und befristet zugelassen worden sind, zu gefährden, bestätigt die Studie vollends. 52 von 100 Deutschen bezweifeln aber, „dass sich durch Gentechnik die Qualität von Lebensmitteln verbessern lässt“.[71]

BSN-Verfahren werden auch für eine erfolgreiche Geneditierung zur Optimierung und Raffinierung in Pflanzen genutzt.[72] Darüber kommen auch sog DNA-freie Methoden zum Einsatz, um das Risiko genbasierter Organismen zu minimieren.[73],[74] Mittlerweile ist GE-Forschung auf diesem Gebiet führend, insb die Entwicklung dürreresistenter Pflanzen, die die Nahrungsmittelproduktion in kargen Landstrichen und sogar Wüstenregionen unterstützen können, ist weit fortgeschritten.

Neue Basen-Bearbeitungswerkzeuge ermöglichen die gezielte Nucleotidsubstitutionen. Sie enthalten verschiedene Abgabesysteme, insb DNA-freie Methoden. Die Bearbeitung des Genoms wird mitunter mit der sog herkömmlichen Pflanzenzüchtung verknüpft.[75]

Die Unaufgeklärtheit der Bevölkerung und die mediale Polemik erschweren einen offenen unvoreingenommenen Diskurs, was auch die methodische Auslegung und Abwägung von rechtlichen Prinzipien erschwert.

Das ohnehin nicht mehr am aktuellen faktenbasierten und erklärenden Stand der Wissenschaft, Technologie und Technik befindliche GTR wird nun auch von einer nicht faktenbezogenen und sachlich inkorrekten Jurisdiktion des EuGH verwässert.

Image

Abb 9: Anbau von GT-Pflanzen: weltweit.[76]

Wenn man den Mutationsprozess beschleunigt und »Off-target-Effekte« konsolidiert, besteht kein Grund, neue GE-Verfahren zu verbieten, insb nicht, wenn sie seit Jahrmillionen auch auf natürliche [biologische!] Weise stattfinden. Im Vergleich zur GE- oder SynBio-Präzisionszuchttechnik erscheint auch die biologische Mutation höchst unkontrolliert.

FBsp 4: Paradoxe Mutation des EuGH?

Seit dem EuGH-Urteil (Rs C-528/16) soll nunmehr ein Unterschied zw einer Mutation X1, die durch Züchtung mittels radioaktiver Bestrahlung oder einer chemischen Keule hervorgerufen worden ist und einer identischen Mutation X2, die mit einem CRISPR/Cas9-System induziert worden ist, bestehen. Darüber hinaus soll eine Pflanze A1, die mit einem GE-Verfahren raffiniert worden ist verboten sein, während die gleiche Pflanze A2, die auf natürliche Weise [biologisch!] mutiert ist, nicht ins GTR fallen kann.

Wenn Naturwissenschafter nicht feststellen können, ob die Pflanze A nun mithilfe von GE oder rein biologisch entstanden ist, wie sollen dies dann Gerichte bewerkstelligen? Die Paradoxie darf nicht mit Vermutungsklauseln aufgelöst werden.

Die EU schwächt ihren sozialökonomischen Status ihrer Bevölkerung, weil der EuGH hanebüchene Urteilsbegründungen liefert. Sie verbaut ihren Bevölkerungen die Zukunft, verliert den biotechnologischen Anschluss an Länder der Vierten Welt und setzt sich zudem einem ökologischen Risiko aus, indem es das den vernünftigen und wichtigen Vorsorgegedanken untergräbt. Nachdem die EU bereits den sog »digital battle« gg die USA und China verloren hat, verspielt sie nun auch die Vorreiterrolle in Sachen »Grüner Industrie«.

Artfremde transgene Mutationen bleiben vom GTR erfasst. Im Bereich des biotechnologischen Relikts der klassischen GenTech bedarf es keiner neuen Reglementierung. Was den Einsatz effizienter SynBio-Methoden anlangt, die im Resultat äquivalent zu zulässigen Züchtungsverfahren oder gar bioident sind, so sind gesonderte Regelungskonzepte, die ohnehin nicht exekutiert werden können, widersinnig und bereits daher abzulehnen.

Image

Abb 10: Anbau von GVP innerhalb der EU.[77]

Abb 11: Anbau von Soja-GVP in den USA.[78], [79]

1/ Includes other States in the soybean estimating program Einschätzung des Sojabohnenprogramms einschließlich anderer US-Staaten.

Abb 12: Anbau von Baumwolle-GVP in den USA.[80], [81]

1/ Includes other States in the cotton estimating program Einschätzung des Baumwollprogramms einschließlich anderer US-Staaten.

2/ Estimates published individually beginning in 2005 Einschätzungen ab dem Publikationsdatum von 2005.

3/ Values may not equal sum of components due to rounding. Die Werte können aufgrund von Rundungsfehlern von der Summe der Komponenten abweichen.

Abb 13: GVO-Baumwolle in den USA 2000-2018.[82], [83]

1/ Includes other States in the cotton estimating program Einschätzung des Baumwollprogramms einschließlich anderer US-Staaten.

2/ Estimates published individually beginning in 2005 Einschätzungen ab dem Publikationsdatum von 2005.

3/ Values may not equal sum of components due to rounding. Die Werte können aufgrund von Rundungsfehlern
von der Summe der Komponenten abweichen.

 

Abb 14: GVO-Mais in den USA 2000-2018.[84],[85]

1/ Includes other States in the cotton estimating program Einschätzung des Baumwollprogramms einschließlich anderer US-Staaten.

2/ Estimates published individually beginning in 2005 Einschätzungen ab dem Publikationsdatum von 2005.

3/ Values may not equal sum of components due to rounding. Die Werte können aufgrund von Rundungsfehlern
von der Summe der Komponenten abweichen.

Less than 1 percent Weniger als 1% Anteil.

Abb 15: GVO-Mais in den USA 2000-2018.[86],[87]

1/ Includes other States in the cotton estimating program Einschätzung des Baumwollprogramms einschließlich anderer US-Staaten.

2/ Estimates published individually beginning in 2005 Einschätzungen ab dem Publikationsdatum von 2005.

3/ Values may not equal sum of components due to rounding. Die Werte können aufgrund von Rundungsfehlern
von der Summe der Komponenten abweichen.

Less than 1 percent Weniger als 1% Anteil.

Auf der anderen Seite wird kolportiert, GE-Verfahren wären aufgrund der modular aufgebauten DNA, die – ähnlich einer EDV-Syntax – beliebig ausgelesen und neu synthetisiert werden kann, leicht und risikofrei handhabbar. Deshalb wendeten DIY-Biologen diese Methoden auch zunehmend an. Damit wird allerdings auch ein risikofreier Umgang suggeriert, wonach jeder simplifizierte Vorgang risikofrei sei, was dem aktuellen faktenbasierten und erklärenden Stand der Wissenschaft, Technologie und Technik ebenso wenig entspricht, wie die Annahme eines generellen Risikopotentials.

Auch die Komplexität epigenetischer Auswirkungen darf nicht verkannt werden. Das tatsächliche Potenzial an On- und Off-target Effekten vieler BSN-Verfahren und SynBio-Verfahren, darunter auch von GE-Verfahren, ist weder zu unterschätzen noch zu verharmlosen. Es kommt auf das Zusammenspiel aller exogenen Faktoren an; den Organismus selbst, die angewandte Methode, die Präventionsmaßnahmen uvm. Wie eingangs belegt, gibt es weder eine Super-DNA noch eine Macht der Gene außerhalb der Mitbetrachtung aller evolutionärer Kausalitäten und aller aktueller Umweltbedingungen.

So kann auch eine präzise Punktmutation sog »frameshifts«[88] auslösen, die fatale bis letale somatische Auswirkungen für den betroffenen Einzelorganismus nach sich ziehen können. UU können auch übergeordnete Mechanismen der Genregulation nachteilig betroffen sein.

Eine generelle Einordnung bzw Ausnahme vom GTR ist daher weder mgl noch zielführend, weswegen eine einzelfallbezogene Bewertung stattzufinden hat, ehe eine biotechnologische Methode in ihrem Anwendungskontext[89] klassifiziert werden darf.

Ein dynamisch progressives BSN-Online-Register wäre sinnhaft, um von einer Bewertung im Einzelfall auf generelle Beurteilungsschemata aufrüsten zu können.

Entwurf einer GTR-Checkliste

Entwurf einer Checkliste zur Freigabe von neuen GE-Verfahren im BSN-Online-Register:

  • Besteht eine Integration ins Erbgut?
  • Ist der GVO/SVO bloß intermediär?
  • Wir bloß isolierte RNA eingebracht?
  • Kommt dieselbe Veränderung auch natürlich [biologisch!] iSd GTR vor?
  • Fallen die neuen Verfahren unter den Begriff der seit langem als sicher geltenden GVO- bzw GVM-Verfahren iSd ErwG 25 iVm Anh II Teil B der SystemRL respektive ErwG 17 iVm Anh I A Teil 2 oder Anh I B der FRL?
  • Findet eine DNA-Rekombinationstechnik mittels Insertion von Nukleinsäuremolekülen statt, die außerhalb des Organismus erzeugt worden und vermehrungsfähig sind?
  • Sind extern zubereitete Organismen direkt ins Erbgut eines Organismus eingeführt worden?
  • Ist das Verfahren als Zellfusionsmethode einzustufen?
  • Lassen sich Analogien zu den in Anh I A Teil 1 der FRL bilden und rechtfertigen?
  • Ist das angewandte Verfahren eines iSd Anh I A Teil 2 der FRL?
  • Lassen sich Analogien zu den in Anh I A Teil 2 der FRL bilden und rechtfertigen?
  • Werden die Organismen gem Anh I B Z 1 zur FRL unter Nutzung von GVO/SVO erzeugt?
  • Werden die Organismen gem Anh I B Z 1 zur FRL unter Nutzung rekombinanter Nukleinsäuremoleküle erzeugt?
  • Lässt sich die Erweiterung des taxativen Katalogs der in Anh I B Z 1 zur FRL genannten Verfahren rechtfertigen?

GenTech ist eine Methode der planmäßigen Modifikation des Erbguts, die sich über konventionelle Züchtungstechniken nicht realisieren lässt.[90] GE-Verfahren sind mehr als eine bloß redaktionelle Textverarbeitung der Molekularbiologie, sondern mitunter auch Methoden, mit der Teile eines Gens oder das Genom eines Organismus umgeformt wird.

Was BSN anbelangt, so kann nur eine entsprechende dynamisch progressive Checkliste dem steten BSN-Fortschritt gerecht werden, was der Zusammenführung aller internationalen biotechnologischen Publikationsserver und die Einrichtung einer BSN-Behörde, die sich von iimt-disziplinären BSN-Expertengremien gestützt wird, bedarf.

Ein umfassendes modernes, dynamisch-progressives BSN-Recht ist auf den Weg zu bringen.

Mutagenese

Die EFSA[91] hatte noch vor dem EuGH-Urteil (Rs C-528/16) Punktmutationen, die mit den BioTech-Verfahren der ODM, ZFN-1 und ZNF-2 oder des CRISPR/Cas9 SDN-1 und SDN-2 der ortsspezifischen (auch zielgerichteten) Mutagenese hervorgerufenen wurden den auf natürliche [biologische!] Weise vorkommenden oder mittels einer induzierten (ungerichteten) Mutagenese hervorgebrachten Organismen gleichgesetzt. Daher wären diese Technologien unter den Mutagenese-Begriff zu subsumieren gewesen.

Überdies strich die EFSA hervor:

  • die Verfahren wären im Resultat nicht voneinander zu unterscheiden,
  • eine Differenzierung zu ähnlichen natürlichen Vorgängen wäre nicht möglich;
  • Punktmutationen seien durch die Begrenzung der Mutation auf ein Bp, selten auf 2 Bp definiert.[92]

So ist etwa EMS ein ungerichtetes Mutagenese-Verfahren, das nach Anh II Teil A Z 1 zur FRL (§ 2 Abs 2 Z 4 GTG) vom GTR ausgenommen ist. Jede einzelne Anwendung verursacht pro Pflanze tausende Mutationen, während GE-Verfahren zT nur eine einzige Genmodifikation auf der Nt-Ebene auslösen. Selbst natürliche [biologische!] Spontanmutationen in natürlichen [biologischen!] Populationen können risikobehafteter sein, als GE-Mutationen.

FBsp 5: Arabidopsis-thaliana-Mutationsakkumulationslinien.

Um die Informationen über den Polymorphismus innerhalb der Spezies und die Abweichung von nahen Verwandten vollständig nutzen zu können, müssen die Geschwindigkeit und das Molekülspektrum spontaner Mutationen bekannt sein. Zu diesem Zweck haben Wissenschafter nach spontanen De novo-Mutationen im gesamten Kerngenom von fünf »arabidopsis-thaliana«-Mutationsakkumulationslinien gesucht, die seit 30 Generationen durch Einzelkeim-Abstammung erhalten geblieben waren. 99 Basensubstitutionen und 17 kleine wie große Indels wurde dabei identifiziert und validiert.

Die Ergebnisse implizieren eine spontane Mutationsrate von 7 × 10−9 Basensubstitutionen pro Locus und Generation, von denen die meisten Transitionen von G:C nach A:T erfolgen. Die Erklärung des sehr tendenziösen Spektrums von Basensubstitutionsmutationen ist als Ergebnis von zwei Hauptprozessen erklärt worden und zwar einerseits mit der Desaminierung[93] methylierter Cytosine und andererseits mit der durch ultraviolettes Licht induzierten Mutagenese.[94]

Vergleicht man die Mutagenese-Endprodukte verschiedener konventioneller Züchtungsvorgänge, die niemals als unsicher bzw risikoreich gegolten haben, so ist jede die Kreuzung zweier Linien – wie sie auch in der Natur vorkommt – invasiver als eine GE-Editierung, da beim natürlichen [biologischen!] Prozess gleich ganze Genome verschmolzen werden.

Das Kriterium der Natürlichkeit führt objektiv dazu, dass GE-Pflanzen bei einer produktbezogenen Interpretation natürlicher sind als ihre biologischen Widersacher.

Im Gegensatz zur Transgenese erfordert die Mutagenese keine Übertragung oder Insertion von Fremd-DNA, kann aber die genetische Zusammensetzung eines lebenden Organismus durchaus verändern. Der Begriff der Mutagenese, den auch der EuGH nicht näher ausgelegt hat,[95] entstammt einer inexakten bzw inhomogenen naturwissenschaftlichen Nomenklatur.

Jedes Kompendium der Biologie unterteilt die Mutagenese wie folgt:

  • Zielgerichtete Mutagenese (GE-V) als »In-vitro-Mutagenese«
  • ZFN
  • CRISPR/Cas9
  • TALEN
  • ODM
  • Ungerichtete Mutagenese (Spontan- bzw Zufallsmutagenese)[96]
  • chemisch induzierte Mutagenese
  • Ethylnitroisoharnstoff (ENU) und Ethylmethansulfonat (EMS)
  • 5-Brom-Uracil
  • Kolchizin
  • Salpetrige Säure (HNO2)
  • Physikalisch induzierte Mutagenese
  • ionisierende Strahlen
  • UV-Licht
  • virale Mutagenese etwa Retroviren

Die herkömmliche Definition des Mutationsbegriffs lässt sich allgemein als „ein Prozess/Verfahren, bei dem die genetische Information eines Organismus in einer stabilen Weise verändert wird, was zu einer Mutation führt” definieren. Nochmals heruntergebrochen geht es um die „die Fähigkeit, eine dauerhafte Veränderung in den Genen eines Organismus hervorzurufen”.[97]([98])

Mutationen können nicht bloß alle paar Generationen spontan und zufällig in der Natur [biologisch!] auftreten, sondern kommen auch spontan aufgrund von Umwelt- und Hintergrundeinflüssen wie Fehlern bei der DNA-Replikation, Umweltchemikalien, Strahlung etc vor. Auf die Epigenetik wird nachfolgend noch im Detail eingegangen.

Bereits im Jahr 2009 waren alleine in der »IAEA/FAO mutant variety database« über 2.500 Mutanten in einem Zeitfenster von 70 Jahren aufgelistet, darunter 534 Reissorten, 205 Weizensorten und 74 Maissorten. Die Vorstellung, Europa sei durch diese und tausende anderer Mutanten nicht betroffen, ist naiv und lebensfern.[99] Viele sind bis heute unerkannt oder können mangels Nachweisverfahren nicht bestimmt werden. Auch sind unzählige neue, genetisch veränderte Kultivare entstanden, die unter dem Beobachtungsradar geblieben sind. Unzähligen Kollateralmutanten existieren und niemand sieht nach. Die gewünscht oa unbeabsichtigt positiven neuen Eigenschaften bzw Merkmale stehen außer Verhältnis zu den negativen.

Eigene Definition

Als Mutagenese wird der Prozess bezeichnet, bei dem Mutationen im Erbgut von lebenden Organismen induziert werden.

Biotechnologische Konkretisierung der Definition

In der Molekularbiologie wird unter Mutagenese eine Labormethode verstanden, bei der DNA-Mutationen absichtlich herbeigeführt werden, um Bibliotheken mit mutierten Genen, Proteinen, Bakterienstämmen oder anderen GVO herzustellen.

Gentechnikrecht

Alle unter Anwendung eines Mutagenese-Verfahren hergestellten Produkte sind immer GVO iSd GTR. So sind auch Produkte der ungerichteten Mutagenese GVO, allerdings vom Anwendungsbereich des GTR ausgenommen. Das EuGH-Urteil (Rs C-528/16) verweigert den neuen GE-Mutagense-Verfahren jedoch diesen Ausnahmestatus, worauf noch mehrfach im Deitail eingegangen wird.

Cisgenese

Bei cisgenen Pflanzen handelt es sich zumeist um GVO. Es werden lediglich arteigene Gene in den Zelleorganismus eingebracht. Artfremde Donor-DNA kommt nicht zum Einsatz, vielmehr werden Promotoren oder Terminatoren aus dem Erbgut der gleichen Pflanze bzw Pflanzenart extrahiert und isoliert. Anders als bei konventioneller Züchtung müssen unbeabsichtigte Elemente nicht wieder ausgekreuzt werden. Die praktischen Konsequenzen der cisgenen Pflanzenzüchtungstechnologien ließen sich nicht einheitlich und pauschal beurteilen.[100]

FBsp 6: Cisgenese: Schorfresistenter Apfel.

Plant Research International (PRI) in Wageningen (NL) forscht und experimentiert seit 2016 unter Anwendung der Cisgenese an einem schorfresistenten Apfel und hat letztlich den Apfel SQ159 (Natyra®) hervorgebracht. Der Apfelschorf ist eine Mykose (=Pilzkrankheit), die das Blattwerk und die Früchte zugleich befällt. Das eingebrachte Resistenzgen stammt aus einer anderen, auf herkömmliche Weise gezüchtete Apfelsorte (Sibirischer Holzapfel) und wird in die Apfelsorte »Gala« eingebracht.[101]

Da die Sorte »Gala Apfel« keine Fremd-DNA enthält, ist sie cisgen und nicht transgen und wäre somit nach § 6 Abs 5 GTG höchstens der Risikogruppe 1 zugehörig. Es werden Promotoren, Terminatoren und Reporter-Gene derselben Pflanzengattung bzw -art eingebracht und keine natürlichen Kreuzungsbarrieren überschritten.

Die Cisgenetik – auch eine Domäne der DIY-Bio – wird insb zur Transformation von Resistenzgenen aus Wildtypen in Kulturpflanzen angewandt. Da derartige Mutationen auch auf herkömmliche, natürliche [biologischer] Weise, wie durch „Kreuzung oder natürliche Rekombination oder andere herkömmliche Züchtungstechniken“ erfolgen können, ist zwar nachvollziehbar, dass diese Methode in den Anwendungsbereich des GTR fallen, nicht aber, dass die nicht ebenso von der Ausnahmeregelung erfasst sein soll.

Nach Auffassung des EuGH sei Anh 1 B zur FRL abschließend geregelt, weshalb GE-Verfahren wie GVO zu regulieren seien, denn die Ausnahme für Mutagenese-Verfahren gelte nur für Verfahren, die vor Inkrafttreten der FRL angewandt worden seien.[102] Ob der Senat hierbei die FRL aus 1990 oder jene aus 2001 versteinert wissen will, sollte – trotzt Zuweisungen zur RL 90/220/EWG eines TdL – nicht in Frage zu stellen sein, da die historische Interpretation des Urteils in der Rs C-528/16 auf den Zeitpunkt der Aufhebung der RL 90/220/EWG durch die RL 2001/18/EG am 12.03.2001 Bezug nehmen muss. Im Zeitraum von 1990 und 2001 sind zahlreiche GE-Mutagenese-Verfahren bekannt geworden. Es ist offenkundig, dass der Unionsgesetzgeber im Jahre 2001 einfach keine Veranlassung zur Einengung des Mutagenese-Begriffs gesehen hat.

Intragenese

Die Intragenese ähnelt der Cisgenese in vielerlei Hinsicht, allerdings können die eingebrachten Gene auch von taxonomisch nah verwandten Spezies stammen. Bei der Intragenese kann noch vor der Transformation Genmaterial neu kombiniert werden. Darin besteht ein zentraler Unterschied zur Cisgenese. Der Transformationsvektor besteht aus funktionalen DNA-Sequenzen, die dem Genom einer verwandten oder sog kreuzungskompatiblen Art entnommen werden.

Wenn es theoretisch unter natürlichen [biologischen!] Bedingungen auch zu einer Kreuzung der Ausgangs- und der Zielpflanze kommen kann, dann könnte es uU auch zu einer Rekombination von DNA-Fragmenten kommen, denn die Kreuzungskompatibilität ist ja grds gegeben. In praxi werden Gene artifiziell mit verschiedenen Promotoren und Operatoren kombiniert und synthetisiert. Im Ergebnis entsteht ein gentechnisch verändertes pflanzliches Laborprodukt (GVP).

FBsp 7: Intragenese als GE-Silencing-Verfahren: InnateTM Kartoffel.

Das US-amerikanische Unternehmen »J. R. Simplot Company« hat die »intragene InnateTM Kartoffel« auf den Markt gebracht, wo sie unter dem Namen »White Russet« in Supermärken feilgeboten wird. Die 2014 zugelassenen Kartoffeln sind 2016 nochmals raffiniert und zugelassen worden. Va die Knollen sind resistent gegen »phytophthora infestans«, den Erreger der Kraut- und Knollenfäule wie auch gg Nematoden (Fadenwürmer). Sie bleiben nach dem Anschneiden länger frisch und schwärzen nicht nach. Überdies ist es gelungen, den Asparagingehalt der Pflanze zu reduzieren, was iwF auch das – in Tierversuchen nachgewiesene – Krebs erzeugende Acrylamid senkt. Die Mutationen sind insb durch Insertion von Genen der Wildkartoffel, aber auch anderer Kartoffelsorten und auch durch das gezielte Silencing (Stummschalten) erfolgt.

Wie schon bei der Cisgenese, müssen auch bei der Intragenese unbeabsichtigte Elemente nicht wieder ausgekreuzt werden. Im Unterschied zur Cisgenese nutzt die Intragenese Gen-Konstrukte, die im Ausgangsorganismus in der Form nicht vorkommen und erst aus verschiedenen DNA-Fragmenten synthetisiert werden müssen.

Da mittels Intragenese auch Organismen hervorgebracht werden können, die sich über die Kreuzungszüchtung nicht realisieren lassen, sind diese Verfahren grds der Risikogruppe 1 iSd GTR zuzuordnen.

Die genetische Veränderung erfolgt ua durch das sog »Silencing«, also dem Stilllegen von spezifischen Genen. Methodisch wird die Genexpression in einer Zelle reguliert, indem die Expression eines bestimmten Gens unterdrückt und nicht, wie beim Gen-Knockout, deletiert wird. Wie im Kap zur Epigenetik beschrieben, müssen nicht die Gene selbst verändert werden, sondern oftmals nur ihr (chemisches) Umfeld. Umgekehrt kann auch eine Verstärkung bestimmter Eigenschaften oder Merkmale erzielt werden.

Da die mittels Intragenese produzierten Veränderungen auf dem Austausch von Gensequenzen innerhalb von Pflanzenarten basiert, die auch auf natürliche [biologische!] Weise Gene austauschen, ist das Natürlichkeitskriterium nicht ganz vom Tisch. Sofern die Möglichkeit gegeben ist, dass dieselbe Veränderung auch in der Natur (biologisch) eintreten kann,[103] sollte zumindest eine Einzelfallbetrachtung erfolgen.

Die Intragenese beruht auf gv-Verfahren und führt zu neuen Pflanzensorten, deren Genmaterial in einer Weise modifiziert worden ist, wie über konventionelles Kreuzen nicht möglich wäre. Unter prozess- und produktorientierter Interpretation wären sie als GVO zu klassieren. Als GE-Mutagenese-Verfahren ist die Intragenese nicht vom Anwendungsbereich des GTR ausgenommen.

Transgenese

Von Transgenese spricht man, wenn ein Gen von einer Spezies in das Genom einer anderen Spezies übertragen wird. Dies ermöglicht man ua mit biotechnologischen Geräten, wie etwa der sog Genkanone[104] oa durch Verwendung von Bodenbakterien.

Ob Kreuzungen zw differenten Arten in der Natur [biologisch!] nur beschränkt, nur sukzessive oder mittelbar auftreten, muss noch erforscht werden. Beobachtungen und Forschungen werden erst nach und nach Licht ins Dunkel bringen.

FBsp 8: Die menschliche Plazenta als transgenetisches Produkt.

Selbst die menschliche Plazenta entstammt, wie man heute weiß, aus einem Gentransfer. Synzytien (auch Coenoblast oder Coenocyt) dienen der Entfaltung des Mutterkuchens, der für die Entwicklung des Fötus unabdinglich ist. Diese Eiweiße werden von Genen exprimiert, die unsere Urahnen qua viraler Infektion erworben hatten. Es besteht eine Parallelität zu heutige Retroviren (HIV), die ihr RNA-Erbgut in die DNA der infizierten menschlichen Zelle einschleusten.

Jenes Gen, das den Schutzmantel des Virus ausbildete, wurde einer infizierten Keimzelle aufgenommen und so in den Evolutionszyklus der Eiweißbildung der Plazenta eingeschleust.

Jeder Mensch ist letztlich ein transgener Mutant. Jeder Säugling trägt bereits an die 50 punktuellen – auf ein oder wenige Nt limitierte – Mutationen in sich.

Den Ausführungen des EuGH in der Rs C-528/16 zu folgen, stellten neue zielgerichtete Mutagenese-Verfahren ein generelles, mit der Transgenese vergleichbares Risiko dar. Er vermengt dabei biotechnologisches Kraut mit terminologischen Rüben. Klassische Transgenese-Verfahren, bei denen irgendwo im Erbgut ein Gen eingefügt wird, lassen sich nicht pauschal mit transgenetischen GE-Verfahren vergleichen.

FBsp 9: Ipomoea batatas und transgen-funktionierende Gengruppen des »Agrobacteriums«.

Das »Agrobacterium« lebt eigentlich in Symbiose mit Hülsenfrüchten und bindet das in der Luft enthaltene Stickstoffelement (N). Dennoch hat es sich über die natürliche [biologisch!] Transgenese in das Genom einer Urpflanze der »ipomoea batatas« (Süßkartoffel) geschlichen und ist seither auch in allen Tochtergenerationen wie auch im Genom aller Varianten enthalten,

Die transgene Pflanze ist „auf natürliche Weise“ entstanden. Im Pflanzenreich kann ein Kernobstgewächs (pyrinae) als Rosengewächs (rosaceae) nicht auf natürliche Weise mit Sauergräsern (cyperaceae) brüten. Es gibt durchaus Arten, die eng miteinander verwandt sind und gemeinsam auch Nachkommen produzieren können,[105] die jedoch unfruchtbar sind, so, wie es bspw beim Maultier der Fall ist.[106]

Molekularbiologinnen und Bioingenieure können mittels Transgenese-Verfahren diese Phalanx der Speziesbarriere überwinden, indem sie die DNA einer Spezies in eine andere Spezies übertragen, um Pflanzen mit verbesserten Eigenschaften bzw Merkmalen zu produzieren, die iwF auch reproduktionsfähig sind.

In den USA werden viele Mais-, Sojabohnen-, Mais- und Baumwollsamen mithilfe von Transgenese-Technologien angebaut. Mehr als 40% der US-Landwirtschaftsflächen werden bereits mit transgenen Pflanzen kultiviert. Im EU-Raum gibt es nur eine im Jahr 1998 (ante FRL) zugelassene kommerzielle Sorte (Mon 819) aus Transgenese-Kulturen.[107]([108][109]) Der Anbau von GVO-Pflanzen spielt innerhalb der EU eine vernachlässigbare und in weiten Teilen des EU-Territoriums überhaupt keine Rolle. Allerdings importiert die EU gigantische Mengen an Futtermitteln, wie GVO-Sojabohnen, aus Übersee.

Transgene Technologien sind in der FRL zwar nicht als solche definiert, allerdings in Anh I A Teil 1 als Verfahren iSv Art 2 Z 2 beschrieben.

FBsp 10: Bärtierchen, ein Gotteswerk?

🡺 FBsp: Bärtierchen II[110]

Spätestens seit der Untersuchung von Bärtierchen ist klar, dass Organismen nicht bloß die eigene DNA reparieren, sondern auch artfremdes Erbgut einbauen können. Diese Fähigkeit gilt nach der aktuell gängigen Theorie als Beleg für die extreme Belastbarkeit und Robustheit des Bakteriums. Sie ist nicht nur als Beleg für das natürliche Vorkommen der Transgenese sondern va Ansatzpunkt für die SynBio-Forschung und letztlich auch für die DIY-Bio. Wenn einmal das Minimalgenom identifiziert ist, das dafür verantwortlich ist, dass Bärtetierchen nach ihrem »Todesschlaf« rehydrieren oder nach jahrelangem Einschluss im sibirischen Eis auftauen und munter herumtanzen können, wird jeder Forscher und jede DIY-Biologin den Versuch starten, dies für die Pflanzen- und Tierzucht nutzbar zu machen. Dazu wäre wohl der Einsatz GE-Verfahren geeignet.

Der horizontale Gentransfer ist erhalten geblieben. Er hat sich auf die Eltern die Nachkommen übertragen, womit die Aufnahme in die Keimbahn erfolgt sein muss.

Transgene Paradoxie: Selbst in der Natur finden transgene Prozesse statt, weshalb die grundsätzliche gesetzliche Differenzierung nicht eindeutig genug ist. Nutzt ein DIY-Biologe die Genveränderungen, die Natur selbst hervorbringt, liegt kein Verfahren der Mutagenese oder Transgenese vor. Ahmt er den biologischen Prozess biotechnologisch bloß nach, soll das Verfahren ins GTR fallen, obwohl kein gv-Produkt vorliegen kann, weil es ja bioident ist?

Wir leben inmitten transgener Organismen, also unter Lebewesen, denen irgendwann in der Züchtungshistorie ein artfremdes Gen eingefügt worden ist.[111]

Genome Editing als DNA-Rekombinationstechnik

Ein GE-Verfahren ist als DNA-Rekombinationstechnik gem Anh I Teil A Z 1 SystemRL iVm Art 2 lit b) i) und iSd Art 2 lit b) i) oder gem Anh I A Teil 1 Z 1 iVm Art 2 Z 2 FRL ein gv-Verfahren, wenn dadurch „neue Kombinationen von genetischem Material gebildet werden und diese in einen Wirtsorganismus eingebracht wurden, in dem sie unter natürlichen Bedingungen nicht vorkommen, aber vermehrungsfähig sind“. Selbst wenn genetisches Material außerhalb eines Organismus synthetisiert und in den Wirtsorganismus eingebracht wird, muss auch noch eine gametische Vermehrungsfähigkeit vorliegen; rein somatische Auswirkungen sind von Anwendungsbereich des GTR ausgenommen.

Auch hier ist eine Generalisierung nicht haltbar, denn auch somatische Modifikationen können (kollaterale) Auswirkungen auf die Schutzgüter des GTR haben.

Als weiteres Kriterium dürfen Neukombinationen des genetischen Materials „in der Natur“ [biologisch!] nicht vorkommen. Ahmt also ein DIY-Biologe einen natürlichen Prozess bloß nach, sollte demnach weder ein gv-Verfahren noch ein GVO-Produkt iSd GTR vorliegen. Die rechtliche Einordnung von BSN-Verfahren führt zu nichts, wenn die Nachweis- bzw die Identifikation des Verfahrens nicht gelingen kann. Dies kann ggfs bei Verfahren der SDN-1 und SDN-2 der Falls sein.

Findet etwa ein rein proteinbasiertes GE-Verfahren Anwendung und werden exprimierte Proteine direkt in die Zelle eines Organismus eingeschleust, dann verfügt der SVO auch über keine rekombinante DNA iSd der Verfahren nach Art 3 FRL und des Anh I B zur FRL.

Je geringer die Differenzierungsmerkmale sind desto bedeutender werden Aspekte wie Offenlegung des Verfahrens, Transparenz oa der Einsatz von Identifikationsmarkern. Ein Verfahrensnachweis bzw die Identifikation eines BSN-Verfahrens, das eine gerichtete Modifikation einer bestimmten Nt-Sequenz bewirkt hat, ist zT sogar unmöglich. Die Gültigkeit dieser Feststellung bezieht sich auf Verfahren der gezielten Mutagenese oder auch auf Rekombinationsmethoden.

Unter Strafandrohung werden sich diese notwendigen, auf Freiwilligkeit basierenden Zugeständnisse der DIY-Biologen kaum herbeiführen lassen

CRISPR/Cas9 und zielgerichtete natürliche Mutationen

Mit einem GE-Verfahren hervorgerufene Mutationen können auch bioidente bzw substanziell äquivalente Veränderungen sein, wie sie in der Natur [biologisch] vorkommen oder auch über konventionelle Züchtungsmethoden (Kreuzung) hervorgebracht werden können.

Selbst Befürworter und Vertreter der Chaostheorie gehen nicht davon aus, dass die Evolution einzig und alleine auf »trial and error« basiert. Ein gewisser biologischer Bauplan liegt jedem evolutionären Schritt zugrunde und zwar sowohl nach der wissenschaftlich antiquierten Vorstellung des »survival of the fittest« als auch nach der modernen Evolutionsthese »passing on the most copies of genes«.[112] Biologische Mutationen enthalten ua auch zielgerichtete und können zudem auch zielgerichtete Reaktionen auf externe Einflüsse (Epigenetik) sein, wie sie etwa durch Verfahren der ungerichteten Mutagenese ausgelöst werden sollen.

Der Unterschied von CRISPR/Cas9-Systemen zu biologischen Mutationsprozessen lässt sich im jew Initiator[113] festmachen. Bei biotechnologisch induzierten Mutationen handelt es sich um iaR durch DNA-Sequenzierung (PCR-Test) nachweisbare, auf ein Ziel-Gen ausgerichtete Methoden. On-Target- und Off-Target-Mutationen lassen sich methodisch gleich analysieren.[114]

Erst wenn man weiß, wonach auch zu suchen ist, sprich die Mutations- bzw Modifikationsloci kennt, wird der Nachweis von GE-Punktmethoden uU gelingen. Sofern kein Marker zum Einsatz gelangt, lässt sich die konkret angewandte Methode kaum bzw überhaupt nicht nachweisen.

(Assoziiertes) CRISPR/Cas-System

CRISPR und CRISPR-assoziierte Cas-Systeme revolutionieren uaa die Genombearbeitung. Sie können hochflexibel und zielgerichtet eingesetzt und in einer Weise modifiziert und umgeleitet werden, dass sie bei vielen Arten, einschließlich Pflanzen- und Säugetierzellen, zu leistungsstarken Tools der Genombearbeitung geworden sind. Gerade CRISPR/Cas9 steht auch DIY-Biologen zur Verfügung. Die Biowissenschaft erweitert ihr Verständnis für die Epigenetik, GE und die SynBio im Eiltempo. GE-Verfahren werden zwecks Erkennung und Analyse genetischer Varianten, aber auch zur Modifikation genutzt.

Derzeit sind CRISPR-Cas9-Systeme in unterschiedlichen Formaten erhältlich:

  • All-in-One-Vector-Expression,
  • Cas9-mRNA,
  • Cas9-Protein,
  • CRISPR-Bibliotheks-Services sowie
  • ein komplettes Service für eine individuell maßgeschneiderte stabile Zelllinie.[115],[116]
ZFN vs CRISPR/Cas9 vs TALEN

ZFN- und CRISPR/Cas9-Systeme basieren auf und funktionieren nach einem ähnlichen Konzept. Eine Nuklease steuert eine definierte DNA-Sequenz an und erzeugt dort einen Doppelstrangbruch (DSB), der wiederum den zelleigenen Reparaturmechanismus in Gang setzt und zur Modifikation des Erbguts genutzt wird. Seit 2012 werden neue Techniken auf molekularbiologischer Basis zur Raffinierung von biologischen Organismen, so auch von Menschen, erforscht und entwickelt. Den unterschiedlichen Verfahren ist gemein, dass sie zwei natürliche Reparaturmechanismen der Zelle zum Umprogrammieren des Genoms nützen können: HDR oder NHEJ.

Bis zum EuGH-Urteil (Rs C-528/16) galt der Größenschluss: „Wenn das Nuklease gestützte GE mit ZFN als seit langem sicheres Verfahren anzusehen ist, dann erst recht die wesentliche sichereren CRISPR/Cas9-Verfahren.“ Seit dem EuGH-Urteil zählen nun zielgerichteten GE-Mutagenese-Verfahren zu den nicht ausgenommenen Methoden. Das ist bar jeder Logik und entgegen wissenschaftliche Fakten.

 Nukleaseplattformen  ZFN  TALEN  CRISPR/Cas9
Quelle Bakterien, Eukaryoten Eukaryoten Bakterien (sp[117])
DNA-Bindungsdeterminante Zinkfinger-Protein Transkriptionsaktivator ähnlicher Effektor crRNA/sgRNA
Bindungsspezifität 3 Nt 1 Nt 1:1 Nt-Paarung
Mutationsrate (%) 10 20 20
Zielsequenz, Länge und Bp 18-36 24-40 22
Endonuklease FokI[118] FokI Cas9
DSB-Muster Schnittversatz
(4–5 nt, 5′ Überhang)
Schnittversatz
(Heterogener Überhang)
spCas9 schafft glatte Enden; Cpf1 bewirkt einen Schnittversatz (5′ Überhang)
Off-target-Effekt hoch niedrig unterschiedlich
Schwierigkeitsgrad schwer mäßig leicht
Dimerisierung erforderlich ja ja nein
Methylisierungssensibilität ja ja nein
Eignung Gen-Knockout,
transkriptionale Regulation
Gen-Knockout,
transkriptionale Regulation
Gen-Knockout, Base Editing,
transkriptionale Regulation,
Anwendungsspektrum Humanzellen; Versuchstiere: Schweine, Mäuse; Pflanzen: Tabak, Nematoden und Zebrafische Humanzellen, Versuchstiere; Kühe und Mäuse; Wasserflöhe Humanzellen, Pflanzen: Weizen, Reis, Mais und Drosophila

Tab 4: Vergleich von ZFN, TALEN und CRISPR-Cas9.[119],[120]

Systemische Nanopartikel und CRISPR/Cas9

CRISPR-Cas9 ist eine leistungsstarke Biotechnologie, die auf Cas9/sgRNA[121]-Ribonukleoprotein-Komplexen (RNP) beruht, um DNA anzuvisieren und auch zu bearbeiten. Nicht alle Verfahrensschritte sind jedoch solche iSd GTR. Viele (therapeutische) Ziele lassen sich noch nicht realisieren, da keine Träger vorhanden sind, die RNP systemisch abgeben können. Es gibt jedoch eine verallgemeinernde Methodik, die es ermöglicht, modifizierte Lipidnanopartikel so zu konstruieren, dass RNP gezielt und effizient in Zellen abgegeben und verschiedenste Gewebearten (Muskeln, Gehirn, Leber und Lunge) bearbeitet werden können. So ermögliche eine intravenöse Injektion die gewebespezifische, multiplexierte Bearbeitung von sechs Genen in Mäuselungen. Eine hohe Trägerpotenz werde genutzt, um organspezifische Krebsmodelle in Lebern und Lungen von Mäusen zu erstellen, obwohl mehrere Gene leicht ausgeschaltet würden. Die entwickelten Träger wären auch in der Lage, RNP abzugeben, um die Dystrophin-Expression in DMD-Mäusen wiederherzustellen und den Serum-PCSK9-Spiegel in C57BL/6-Mäusen signifikant zu senken.[122]

Die Anwendung dieser generalisierten Strategie wird die F&E von Nanopartikeln für eine Vielzahl von Krankheitszielen anheizen, die für die Proteinabgabe und für präzise Genkorrekturen geeignet sind.

Basen-Editor-Methode (BE-Methode)

Die Basen-Editierung (BE)[123] ist noch raffinierter als die GE-Genschere. Sie bewirkt eine molekulare Veränderung auf chemischer Basis. Anstatt ein defektes Gen auszuschneiden und zu ersetzen, wird durch Einführen eines Enzyms eine falsche bzw unerwünschte Base qua chemischer Induktion in die korrekte (gewollte) transformiert. Mithilfe eines aus Bakterien isolierten Enzyms lässt sich etwa Adenin durch einen chemischen Umlagerungsprozess in die Base Inosin umwandeln. Im Zuge des zelleigenen Reproduktionsprozesses, wird das Inosin dann als Guanin, der Gegengenbase des Adenins, abgelesen.[124]

Bei BE-Methoden müssen überhaupt keine DNA-Sequenzen als Genomteile herausgeschnitten werden. Die fehlerhafte Mutation erfolgt direkt in der RNA, womit kein direkter Eingriff ins Erbgut nötig ist. Während die Genschere zwar punktgenau schneidet, muss der Autoreparaturmechanismus der Zelle intakt sein, um den Code auch korrekt einzusetzen. Funktioniert die Genreparatur nicht einwandfrei, kommt es zu unerwünschten und unbeabsichtigten Mutationen (Off-Targets). Bei der BE-Methode wird diese Gefahr beinahe gänzlich ausgeschaltet, weshalb sie als besonders sicher und effizient einzustufen ist.[125]

Abb 16: Schemata für CRISPR-AID-vermittelte somatische Hypermutationen.[126]

Beim BE wird zT auch auf das Prinzip des CRISPR/Cas9-Systems zurückgegriffen. Man nutzt das veränderte Cas9, das nunmehr ineffizient und nicht mehr in der Lage ist, DNA-Schnitte auszuführen. Es folgt die Fusion mit der Cytosin-Deaminase[127], die durch das deadCas9-Enzym (dCas9) erfolgt. Die Cytosin-Deaminase hängt nach wie vor an der sgRNA und wird punktgenau an den Zielort verbracht. Die dsDNA[128] wird im Gegensatz zu Genschere-Verfahren nicht durchtrennt, sondern alle C-Basen an der Zielsequenz im Bereich von lediglich fünf Basen in T-Basen umgebildet. Momentan gelingt die direkte Basen-Substitution von Cytosin nach Thymin (C🡺T) und die indirekte, also am komplementären DNA-Strang, von Guanin nach Adenin.

Der Vorteil zu sonstigen GE-Verfahren: Es kommt weder zu unbeabsichtigten Deletionen noch Insertionen. Punktmutationen kommen somit ohne DSB aus und sind somit überaus exakt. Die Gefahr einer Verschiebung des Leserasters (frameshift) entfällt. Die Präzision ist sowohl örtlich als auch resultatbezogen stabil.

Der einzig noch zu behebende Fehler: Ein mehrfaches Vorkommen von Cytosin im 5-Basenbereich kann auch zu einer Mehrfachsubstitution führen.[129]

FBsp 11: Wissenschaftlicher Stand der BE-Methode.

Ein Adenin-BE, das A:T-Paare in C:G-Paare umwandelt, verursache kaum Off-Target-Effekte. Der C-Editor, der C:G-Paare in T:A-Paare umwandelt, weise eine Fehlerquote von 1:20.000.000 (20 Millionen) auf, verwechsle also Nt so gut wie nie. Keine natürliche Mutation weise eine derartige Präzision auf. Alleine die Mutationen bedingt durch kosmische Strahlung kämen in einer Proportion von 1:1.000.000 vor. BE-Verfahren könnten unbeabsichtigte Mutationen verursachen und selbst eine einzige irrtümliche Mutation könne nachteilige Folgen bewirken. Wenn sich DNA zur Zellteilung repliziere und Gene transkribiere, könne sich eine temporäre Blase (=DNA-Replikationsmaschinerie) aus einzelsträngiger DNA bilden. Ein zufälliges Aufeinandertreffen von Deaminasen mit den temporären Blasen könne zu einem zufälligen Off-Target-Effekt führen, insb durch das Enzym in den C-Editoren. Es werde mehr als tausendfach stärker von einzelsträngiger DNA angezogen als das Enzym in A-Base-Editoren. Dieses Wissen zeichne den weiteren Forschungsweg vor, weshalb verstärkt mit Enzymen experimentiert werden müsse. Unveröffentlichte Daten zeigten, dass BE mit den unterschiedlichsten Enzymen stark reduzierte Off-target-Effekten aufweisen.[130]

Prime-Editing-Methode (PE-Methode)

Im Oktober 2019 ist eine Studie zu »Prime Editing«[131] (PE) publiziert worden, die die in dieser Untersuchung[132] vertretene Einstufung bestimmter neuer BSN bestätigt.

Die meisten genetischen Varianten, die zu Krankheiten beitragen, lassen sich nur schwer und ineffizient korrigieren, wobei immer auch eine Vielzahl an Nebenprodukten erhalten bleibt. Das PE ist eine vielseitige und überaus präzise GE-Methode. Neue genetische Informationen werden in einen vordefinierten spezifischen DNA-Locus geschrieben. Es wird eine katalytisch beeinträchtigte Cas9-Endonuklease verwendet, die mit einer konstruierten reversen Transkriptase fusioniert, welche mit einer PE-Guide-RNA (PegRNA) programmiert ist, die beide Spezifikationen codiert. Sowohl der anvisierte Locus der Ziel-DNA als auch das gewünschte Resultat sind in der Arbeitsinformation der PegRNA enthalten. Bislang (2019) sind mehr als 175 solcher Bearbeitungen an menschlichen Zellen durchgeführt worden (Hellstudie), einschließlich gezielter Insertionen, Deletionen und inkl aller zwölf bekannten Arten von Punktmutationen und zwar ohne Erforderlichkeit eines DSB oder eines Donor-DNA-Templates.

PE ist aber nicht auf menschliche Zellen beschränkt. Es zeigt eine höhere oder ähnliche Effizienz und weniger Nebenprodukte als die homologe Reparatur. ES hat im Vergleich zum BE komplementäre Stärken und Schwächen und induziert an bekannten Cas9-Off-Target-Standorten eine viel geringeres Off-Target-Editing als die Cas9-Nuklease.

PE erweitert den Umfang und die Möglichkeiten der Genom-Bearbeitung und könne bis zu 89% der bekannten genetischen Varianten korrigieren, die mit menschlichen Krankheiten verbunden sind.[133]

RNA-Genwerkzeuge

Dieses innovative RNA-Genwerkzeug setzt direkt an der RNA und nicht an der DNA an. Es wird also mit dem Biomolekül operiert, das für das Kopieren der die DNA-Baupläne verantwortlich ist. Durch die direkte Korrektur einer fehlerhaften Boten-RNA-Sequenz lassen sich funktionierende Enzyme herstellen, ohne dabei in die DNA eingreifen zu müssen.

Fehlmutationen können ohne Veränderung des Erbguts biotechnologisch korrigiert werden. Off-target-Effekte wie ethische Bedenken würden auf ein Minimum reduziert.[134]

Gene Drive

Der en Fachausdruck »Gene Drive« steht für einen beschleunigten Vererbungsprozess. Die Übertragung von Elterngenen auf Nachfolgepopulationen erfolgt unmittelbar. Anstelle einer generativen Übertragungsrate über mehrere Generationen nach den Mendel‘schen Gesetzen findet eine direkte und vollkommene (100%ige) Weitergabe der gewünschten Gene statt.

Solche Anwendungen der Genombearbeitung zur Bekämpfung von Insektenkrankheiten und anderen Modifikationen von Zielpopulationen versprechen die baldige Bewältigung vieler Herausforderungen in Sachen öffentlicher Gesundheit. Die exakte biologische Wirksamkeit ist noch durch die Forschung zu bestätigen. Die aktuellen Ergebnisse sind verheißungsvoll. Hins der Sicherheitsaspekte sind noch Fragen offen.

FBsp 12: Gentechnik-Mücken 2014: Update 10.09.2019.

Prophezeiung? Das in dieser Untersuchung, die im Jahre 2016 ihren Ausgang genommen hat, mehrfach angekündigte Szenario, hat sich nun auch bewahrheitet. Die gentechnisch veränderte »aedes aegypti« (Moskitos) haben sich in weniger als 5 Jahren rasant ausgebreitet. Der Anteil der modifizierten Spezies beträgt in einigen Regionen im Nordosten Brasiliens bereits bis zu 60 Prozent.

In einem Versuch, die durch Moskitos übertragene Krankheiten Gelbfieberarten, Dengue-Fieber, Chikungunyafieber und Zika zu kontrollieren, ist ein Stamm von transgen modifizierten »aedes aegypti«[135] Moskitos entwickelt worden, der ein dominantes letales Gen enthält. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeit hat das Unternehmen Oxitec Ltd. geleistet. Sobald das Letalitätsgen vollständig verbreitet wäre, sollte die Freisetzung dieser neuen GVO-Population die bestehende Gesamtpopulation nach und nach reduzieren. Ungefähr 450.000 Männchen dieser Sorte waren 27 Monate lang wöchentlich in Jacobina, im Bundesstaat Bahia in Brasilien, freigelassen worden. Der Freisetzungsstamm und die Ziel-Jacobina-Population waren – vor der Freisetzung – für 21.000 Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNP)[136] genotypisiert worden. Genetische Entnahmen der Zielpopulation waren jew 6, 12 und 27-30 Monate nach der Freisetzung durchgeführt worden. Einige lebensfähige Hybridnachkommen des Freisetzungsstammes wind offensichtlich derart robust, dass sie sich nunmehr in der Jacobina-Population »auf natürliche Weise« reproduzieren. Der freigesetzte Stamm ist kubanischen Ursprungs; er wurde iwF mit einer mexikanischen Population überkreuzt. Somit ist diese neue »Jacobina aedes aegypti« nunmehr eine Kreuzung dreier Populationen.

Wie wird sich die Verbreitung von Konstrukten und Produkten des Gene Drive bei einer Selbsterhaltung ökologisch auswirken und welche Off-target-Effekte sind zu erwarten? Welche physikalischen, molekularbiologischen Sicherheitsmaßnahmen sind zu konzipieren, um das Risiko der Ausbreitung mittels »Gene Drive« hervorgebrachter Organismen aus der Laborforschung in die Umwelt zu verhindern?

Update 04.05.2021:

Das von Bill Gates unterstützte britische Unternehmen Oxitec hat insgesamt 144.000 gentechnisch veränderte Mücken freigesetzt, um zu untersuchen, wie man ihre Vermehrung kontrollieren und damit die Ausbreitung von Dengue, Zika und anderen Krankheiten bei Mensch und Tier stoppen kann.

Das Unternehmen hat zudem eingestanden, bereits Millionen von modifizierten Insekten auf der ganzen Welt freigesetzt zu haben, unter anderem in Brasilien und auf den Cayman Islands.[137]

Die ZKBS hat das Arbeiten (prozessorientiert!) mit Systemen des Gene Drive vorläufig den Sicherheitsstufe 1 bzw auch 2 zugeordnet.[138] ([139])

Zum Gene Drive bedarf es der Übertragung einer fremden Geninformation[140] in das Erbgut des Ausgangsorganismus. Nach dem GTR gelten sowohl der daraus resultierende Organismus selbst wie auch alle Tochterorganismen als GVO. Es fällt als eine der radikalsten GE-Varianten ins GTR.

Die seriöse öffentliche Thematisierung ist ebenso wichtig wie die wissenschaftliche Aufarbeitung. Es ist riskant und vielversprechend zugleich. Unwissenheit der Anwender führt zur Risikoerhöhung, Information minimiert die Gefahr der unvernünftigen Rechtsumgehung.

Wenn Organisationen, wie pars pro toto Global 2000, warnend über »Biodiversität und Gentechnik« und von »Neuen Gentechniken« berichten,[141] so erschwert diese politisch motivierte Agitation auch die juristische Arbeit. Neuen BSN-Verfahren einfach Namen zu verpassen, reicht eben nicht aus. Jede Methode muss – ungeachtet ihrer Bezeichnung mit den materiellrechtlichen Regularien – auf Risiken und Nutzen untersucht werden.

Gene Drive als generell riskant einzustufen ist durchaus sachgerecht. Die jew Sicherheitsbewertung der verschiedenen Gene Drive-Anwendungen hat dennoch stets für den Einzelfall zu erfolgen. Wird das Risiko als vertretbar eingeschätzt, muss es freigegeben sein.

Problematik der Off-target-Effekte

Ein Proteinabschnitt und die sgRNA-Sequenz müssen bei der GE-Mutagenese in den Nucleus einer Pflanzenzelle eingebracht werden, um sie stabil im Erbgut zu verankern. Nach der RNA-Transkription und Translation des Enzyms erfolgt das eigentliche GE, also der Schnitt im exakt anvisierten Ziel, worauf sofort der endogene DNA-Autoreparaturmechanismus zur Behebung von DNA-Schäden an der körpereigenen Zelle eingesetzt. Die eigentliche zelleigene Mutation wird also nur extern initiiert.

IdR vernarbt die Schnittstelle ohne Auswirkungen. Es kann jedoch ab und an zu einer Überforderung des Reparatursystems kommen, die zur Deletion eines Nts (Punktmutation) oa mehrerer Nt führt. Dann kann – je nach Deletionsort im Basentriplet – ein Verlust größerer DNA-Sequenzabschnitte eintreten. Der »frameshift« führt aufgrund der durch die Triplets bedingte Teilbarkeitsregel bei Deletion und Insertion zu einer nicht durch den Divisor drei teilbaren Anzahl von Bp. Dies führt daher bei zwei Drittel der vorgenommenen Insertionen oder Deletionen zu einer veränderten DNA-Sequenz. Gen-Knockouts lassen sich auch gezielt herbeiführen. Off-target-Effekte lassen sich weitgehend vermeiden, wenn bereits das sgRNA-Design so codiert ist, dass nur an einer Stelle im Genom angedockt werden kann. So bleibt der Leseraster bei »In-frame-Deletionen« trotz Veränderung des Enzyms erhalten, obgleich im Endeffekt ein defektes Protein entsteht.

Die gRNA kann das Cas9 in die Irre leiten und abseits der vorgesehenen Zielregion innerhalb des Genoms ansetzen, wo es iwF den DNA-Strang ungeplant schneidet. Die Genschere kann mitunter auch bei bloß ungefährer Kongruenz zw der gRNA und der DNA-Sequenz ihre Arbeit verrichten.

Epigenetik und Epigenomik

Die Epigenetik wird als besonders zukunftsträchtige Wissenschaft angesehen. Auch die DIY-Bio erhebt sie zum primären Forschungsgegenstand. Spezifisches zu BSN-Verfahren wird in den jew Kap mVwa epigenetische Verfahren besprochen.

Die Epigenomik ist zwar eine Subdisziplin der Epigenetik, aber in besonderem Maße iimt-disziplinär, da unzählige Umweltfaktoren Veränderungen auslösen können. Sie ist eine Forschungsrichtung, die möglichst alle epigenetischen Modifikationen am Genmaterial einer Zelle untersucht. Damit kann sie auch in die klassische Genetik und in die Quanten- bzw Molekularbiologie reichen. Die Forschungsrichtung verschiebt sich in Richtung SynBio. Sie wird gemeinhin auch als »extreme genetic engineering« bezeichnet,[142] ([143]) was jedenfalls eine klare Differenzierung zur klassischen GenTech zum Ausdruck bringt. Man spricht auch von »am Reißbrett entworfenem Leben«, das sich über digitale Programmierung bzw Re-Programmierung genetischer Codes realisieren lässt. Diese Verknappung greift in der naturwissenschaftlichen Praxis zu kurz. Mit der Entschlüsselung des digitalen DNA-Codes taucht man bloß in molekularbiologischen und quantenbiologischen Tiefen hinab.

Ein DNA-Molekül iSe digitalen Aneinanderreihung der vier DNA-Bausteine des Lebens kann gar nichts! Das GTR, das Gene und Genomik als digitales naturwissenschaftliches Konzept ins Zentrum rückt, erfasst die analoge Epigenomik nicht einmal ansatzweise.

Liest man den Bericht „Foresight und Technikfolgenabschätzung: Monitoring von Zukunftsthemen für das Österreichische Parlament“ (2018) sorgsam, stellt man fest, dass weder die Komplexität der Materie erfasst noch die notwendige Unterscheidung in SynBio ieS und iwS getroffen wird. Der Report beschreibt den Status quo der SynBio nur tendenziell und unvollständig und schränkt das Forschungsfeld auf „computerbasierte Designmethoden“ ein. Es bestehen sowohl Erklärungs- als auch Handlungsbedarf. Der Vorschlag zur weiteren Vorgehensweise nach Vorschlag Nr. 7 der beiden »Monitoring Partner« ITA und AIT greift zu kurz.[144] ([145])

Zu den neuen BSN-Verfahren zählen auch Techniken, die direkt auf epigenetischer und/oder (sub)molekularer Ebene greifen. Ob die hM in der Annahme rechtgeht, wonach auch epigenetische Verfahren als GenTech-Verfahren (GVO) einzustufen seien, ist genauer zu untersuchen.

Faktum: Es handelt sich um biochemischen Steuerungsvorgänge, die auch ohne GE-Verfahren induziert werden können. Im rechtswissenschaftlichen Kontext soll nachfolgend exemplarisch ein plakatives FBsp näher an den Kern der Epigenetik führen.

Der Begriff »Epigenetik« sei erstmals vor etwa 100 Jahren aufgetaucht. Die junge Epigenetik (etwa ab 2000) befasst sich als spezifischer Fachbereich der Biologie mit hereditären Zelleigenschaften, die jedoch kein Bestandteil des genetischen Codes des DNA-Erbmoleküls sind. Epigenetische Merkmale, sog »traits«, setzen oberhalb der DNA-Genstruktur an (=epi)[146]. Epigenetische Prozesse sind supergenetisch, weshalb die Argumentation pro Einordnung ins GTR schwerfallen dürfte. Die Epigenetik beschäftigt sich va mit dem DNA-Leseprozess, da ja genetische Codes aktiv sein müssen um ihre Funktion zu erfüllen.

Epigenetische Prozesse seien als strukturelle Adaption chromosomaler Bereiche zu sehen, die veränderte Aktivitätszustände registrieren, anzeigen oder aufrechterhalten.[147]

Die so verheißungsvolle Entschlüsselung des menschlichen genetischen Codes im Jahr 2001 hat die Wissenschaft vor noch größere Probleme gestellt. Die Dechiffrierung des Genoms hat bei etwa 3 Milliarden Bp nur rund 22.500 unmittelbar funktionsfähige Gene zu Tage gebracht,[148] die nicht alle Facetten des Lebens erklären können. Somit war das milliardenteure Humangenomprojekt vorerst ein Flop. Die Biowissenschaft schätz die Komplexität des Lebens nun neu ein. Sie hängt nur zu einem geringen Teil mit dem Gencode selbst zusammen.

Der Forschungsbereich der Epigenetik ist entstanden, die Mysterien hinter der klassischen GenTech werden gelüftet, die Rechtslage hat sich dynamisch anzupassen,

Gene sind nichts als eine Bibliothek bzw ein Verzeichnis eines multiplen Leistungsangebots einer Zelle, die diese je nach Bedarf auf- und abruft. Die Natur [biologische Abläufe!] verschwendet keine Energien oder Ressourcen, weshalb jede Zelle eine Art von chemischen Lesezeichen, sog »flags«, setzt, um den anzustoßenden Gen-Locus umgehend aufzuspüren und die epigenetische Fixierung durchzuführen.

Bildergebnis für DNA flags epigenetic

Abb 17: DNA-Replikationsmaschinerie mit epigenetischen Markierungen (Fahnen)[149]

Die DNA-Replikationsmaschinerie (=Blase) sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Histone (=Kugeln) mit epigenetischen Markierungen (=Fahnen) auf die beiden neuen DNA-Stränge, die ihrerseits während der Zellteilung auf die Tochterzellen verteilt werden. Auf diese Weise entscheidet eine (omnipotente) Zelle selbst, wie sie sich entwickelt und spezialisiert. Stammzellen können sich in embryonale Stammzellen entwickeln, also jede Art von Gewebe ausbilden, aber auch zu adulten Stammzellen heranreifen, die sich zu festgelegten Gewebetypen wie Darmzellen, Leberzellen, Muskelzellen, Nervenzellen, Knochenzellen. Hautzellen oa Gonadenzellen weiterbilden. Die Körperzellen sind in ihrer Aufgabe und Funktion determiniert, lediglich adulte Stammzellen behalten eine gewisse Flexibilität und sind nicht fest vorprogrammiert.

Nur etwa 5 Prozent der DNA dienen der Codierung des Lebens und etwa 95% der DNA sind als Gebrauchsanleitung (booklet) zur Codierung zu verstehen. Die biologische und programmiertechnische Effizienz ist so verblüffend wie komplex. Das GTR wird dieser biologischen Vielschichtigkeit nicht gerecht.

Ohne noch in die Tiefe der Epigenetik einzutauchen, wird klar, dass neuen BSN- und DIY-Bio-Herausforderungen nicht bloß de lege ferenda zu entgegnen ist. An einem BSN-Recht führt dennoch Weg vorbei. Auch die DIY-Bio nutzt zunehmend auch epigenetische Verfahren.

Ist die epigenetische DIY-Forschung ein Arbeiten mit GVO in geschlossenen Systemen? Umfasst das GTR nur das Genom oder auch das Epigenom?

Aus rechtswissenschaftlicher Sicht kommt es erstmals darauf an, ob epigenetische Veränderungen an die nächste Generation weitergegeben werden können. Dann wäre zumindest ein analoger Anhaltspunkt zum GTR gegeben.

Ist ein epigenetisch modifizierter Organismus nicht in der Lage irgendeine mit dem künstlichen Veränderungsprozess einhergehende Modifikation an Tochtergenerationen weiterzugeben, so ist die phänotypische[150] Umgestaltung rein somatisch.

Hermaphrodite Pflanzen, die über exogene Stressfaktoren ihr Geschlecht definieren, aber auch bereits feminisierte Pflanzen mutieren durch Wachstumsstress zu Hermaphroditen und können bei Überlebensstress auch ihr Geschlecht wechseln. Dieses biologische Phänomen wird von Privatpersonen va bei der Züchtung von Cannabispflanzen genutzt.

Die Macht epigenetischer Instrumente ist evident. Daher ist va der verfahrensbezogene Aspekt moderner BSN-Verfahren zu untersuchen. Die immer wiederkehrende Frage nach der Henne oder dem Ei, also der prozess- und/oder produktorientierten Interpretation von GVO, lässt sich auch im hundertsten Anlauf nur einzelfallbezogen und nur auf naturwissenschaftlicher Ebene beantworten.

Das GTR legt die Tatbestandsmerkmale eines GenTech-Verfahrens vor, die Standardkriterien für die demonstrativ aber auch taxativ genannten (bekannten) Verfahren bilden. Alle nicht benannten biotechnologischen und/oder artifiziellen Prozesse, die die Tatbestandsmerkmale erfüllen, fallen erst einmal ins GTR, um mglw in einem weiteren Schritt wieder als Ausnahmen herausgenommen zu werden. Ein methodischer Fehler durchzieht dabei die Interpretationshistorie des GTR. Die bloß demonstrative Nennung von GenTech-Verfahren bedeutet nicht, dass auch alle Tatbestandsmerkmale nur demonstrativ zu verstehen sind; selbst unter dem Aspekt des Vorsorgeprinzips sind sie es nicht.

Taxativ aufgezählte Verfahren um neue BSN-Verfahren zu erweitern ist dem demokratische legitimierten Gesetzgeber vorbehalten. Zumal äußerst mögliche Wortlaut jedenfalls auch die äußerste Wortsinnschranke bleibt, kann die Epigenetik nicht ins GTR fallen.

Wären epigenetische Verfahren vom GTR erfasst, würde sich jeder Mensch jeden Tag strafbar iSd § 109 GTG machen. Ein epigenetisches Produkt kann kein GVO iSd GTR sein.

 

Naturwissenschaftliche Disziplinen können in erster Linie nur die Antwort darauf geben, ob BSN-Verfahren überhaupt in den Pulk an gv-Verfahren fallen. Wenn ja, bedarf es auch einer naturwissenschaftlichen Expertise hins des Risikos der neuen gv-Verfahren iSd GTR.

Biologische Aspekte

Die Problematik des GTR fängt damit an, dass nicht einmal der Begriff »Gen« legaldefiniert ist. Als Gen wird meist eine molekulare Sequenz auf der DNA bezeichnet. Es handelt sich also nicht um ein einzelnes Molekül, sondern um einen Komplex. Ein Nt ist ein zwei- oder mehratomige Teilchen, also ein Molekül und somit der kleinste Grundbaustein der DNA und RNA. Der Aufbau von RNA und DNA ist ähnlich. Der einzige Unterschied besteht darin, dass Ribose anstatt Desoxyribose als Monosaccharid genutzt wird. Bei der DIY-Bio wir in einzelne Nt eingegriffen, wobei an einem der drei Bestandteile angesetzt werden kann.

  • Phosphorsäure
  • Monosaccharid (Einfachzucker oa Pentose)
  • Nukleobasen: Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C), Thymin (T) oder Uracil (U).

Die DNA enthält die vier Basen A, G, C und T, bei der RNA wird T durch U ersetzt. Die Umwandlung einer Base, die auch ohne Genschere induziert werden kann, hat nichts mehr mit der klassischen GenTech zu tun. Was unter einer genetischen Veränderung zu verstehen ist, wird im Abschnitt zum GTR noch detailliert erörtert.

Die uneinheitliche biowissenschaftliche Terminologie erschwert auch die rechtwissenschaftliche Interpretation. Es könnte etwa der terminologischen Vereinheitlichung der »Gen Ontologie[151] ([152]) Folge geleistet werden. Die »Ontologie-Termini-Datenbank« enthält eindeutige und unverwechselbare Begriffe und Definitionen. Sie sollten von der Legislative übernommen werden und somit auch die Judikative entlasten.

Man muss sich den molekularen Bereich eines Gens ansehen, um auch juristische Schlussfolgerungen ziehen zu können. Da in der vorliegenden Untersuchung va Eukaryoten behandelt werden, wird der Aufbau ezukaryotischer Gene in brevi schematisch demonstriert.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cf/Chromosom-DNA-Gen.png/290px-Chromosom-DNA-Gen.png

Abb 18: Schematische Darstellung eines Gens in einer eukaryotischen Doppel-Helix-DNA.[153] ([154])

Das für ein Protein codierende Gen hat dessen Aminosäure-Sequenz als Bauanleitung gespeichert und ist zugleich auch der chemische Vererbungscode. Um das GTR richtig interpretieren zu können, sollte an dieser Stelle ein Lesezeichen gesetzt werden. Bei GVO-Sachverhalt kann nämlich nur der beschriebene chemische Code gemeint sein.

Ergo hat man sich die chemische Sprache (Codierung) näher anzusehen.

Der chemische Code liegt im genetischen Code als Nt-Sequenz der DNA vor. Die verketteten Nt der DNA liefern – als Basentriplets zusammengefasst – den genetischen Code. Die Besonderheit liegt in dessen Degenerationsfähigkeit. 20 proteinogenen Aminosäuren können über differente Nt-Tripletts der m-RNA auf gleiche Weise codieren.

Wird ein einziges Nt modifiziert, geht es um eine oder mehrere der zuvor dargestellte Veränderungen.[155] Da nun der genetische Code ein universeller ist, lassen sich die Kombinationen und damit auch die Modifikationsmöglichkeiten an der Codon-Sonne ablesen.[156]

Bildergebnis für Basenpaar Sonne

Abb 19: Codon-Sonne der Aminosäurenamen.[157]

Spontanmutationen von Genen treten va umweltbedingt an verschiedenen Stellen im Gen auf. Die zum Teil synonym verwendete Bezeichnung als Zufallsmutation ist, wie insb im haftungsrechtlichen Abschnitt zu § 1311 Satz 1 ABGB begründet, ist tunlichst zu vermeiden. Setzt also die epigenetische »Fahne« am Gen auf, so ist nicht das Gen selbst betroffen.

Eine genetische Veränderung iSd GTR findet im Grunde nicht statt.

Ein Gen kann nach etlichen Mutationen in unterschiedlichen Zustandsformen vorliegen, die »Allele« genannt werden. Die Allele eines Gens können bei Individuen ein und derselben Spezies variieren und in ihren phänotypischen Merkmalen und Ausprägung divergieren.[158]

“Prägt sich eine Mutation als deutlich unterschiedener Phänotyp aus, der in einer Population zu einem gewissen Anteil (über 1 %) stabil erhalten bleibt, spricht man in der Biologie auch von Polymorphismus.“[159]

Die Schematik soll den schmalen Grat der Epigenetik zw Soma und Genom verdeutlichen.

Abb 20: Therapie, Heilung, Optimierung und Designer-DNA.[160]

Genduplikationen können sequenzident sein und dennoch abweichend reguliert werden. Im Ergebnis kommt es zu divergenten Aminosäuresequenzen ohne Allele.

Die hereditären Effekte der Allele auf genotypische, insb aber phänotypische[161] Merkmale und Eigenschaften, sind so reichhaltig und vielschichtig, dass eine nähere Befassung den Untersuchungsrahmen sprengte. Für Rechtswissenschafter ist vorläufig nur eine potentielle Einflussnahme epigenetischer Verfahren auf die Vererbung relevant, da sich bei rein somatischen Eingriffen kaum gesetzliche Schutzlücken (GTR) auftun.

Genetische Informationen zum Aufbau eines Organismus werden von den Eltern über Gameten (Geschlechts- bzw Keimzellen) an ihre Nachkommen weitergegeben. Zur Zeit der klassischen GenTech war man noch davon ausgegangen, die DNA wäre eine in Genen codierte Blaupause. Da sich Zellen in Organismen ständig teilen, müssen sie ihre Funktion irgendwie speichern, um sie bei Bedarf abrufen zu können; andernfalls würde etwa die Haut mit Darmzellen überzogen und Darmschlingen aus der Nase wachsen. Der wenig reizvolle Anblick würde als bloßes Phänomen bezeichnet. Treten jedoch Funktionsfehler auf, so sind diese oftmals fatale und/oder letaler. Solche Funktionsfehler betreffen die Eigenschaft der biologischen Entität. Der aktuelle Wissensstand bringt hierzu ein wenig Licht ins Dunkel. Chromatin speichert epigenetische Informationen, die beeinflussen, welche Gene exprimiert werden sollen. Selbst die epigenetische Information in Zellen steuert das Gen-Knockin und Gen-Knockout, allerdings nur für einige Generationen. Die Veränderung ist somit autoreversiv und somit nur bedingt hereditär.

Die biowissenschaftliche Forschung versucht jene Anhaltspunkte zu entwirren, die darauf hindeuten, dass die Zellfunktionen durch mehr als bloße genetische Modifikationen im Nucleus verändert werden. Eine Vielzahl von Krankheiten, Verhaltensweisen und anderen Gesundheitsindikatoren weisen bereits eine ausreichende Evidenz auf, die sie mit epigenetischen Mechanismen in Verbindung bringen. Darunter fallen etwa Krebserkrankungen nahezu aller Art, kognitive Dysfunktionen, Erkrankungen der Atemwege, des Herz-Kreislauf-Systems, der Fortpflanzungsfähigkeit, der Autoimmunität und des neurologischen Verhaltens. Bekannte oder vermutete Initiatoren epigenetischer Prozesse – sog »drivers« – sind unter anderem Schwermetalle, Pestizide, Dieselabgase, Tabakrauch, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, Hormone, Radioaktivität, Viren, Bakterien und Grundnährstoffe. Das Verständnis der Epigenetik und Epigenomik erfordert einerseits ein tiefes Verständnis multipler Forschungsaspekte der Genetik (Stammzellen, Klonen und Altern), der SynBio, der Agrobiodiversität, des Sorten- und Artenschutzes, der Evolution und der Landwirtschaft. Andererseits führt das Know-how gerade tiefer in diese Materien.[162]

FBsp 13: CRISPR/Cas9, Epigenetik und »arabidopsis thaliana«

Koreanische Wissenschafterinnen haben – unter Anwendung des CRISPR/Cas-Systems – eine Sequenz aus dem Genom der »arabidopsis thaliana«[163] deletiert. Sinn und Zweck der Forschungsarbeit war die Optimierung der Kältetoleranz. Das CRISPR/Cas9-System wurde angewandt, um zeitgleich drei Zielgene ausknocken zu können. Diese drei Gene bilden einen sog Gen-Cluster, weil sie im Genom eng aneinandergereiht vorliegen; zudem ist die DNA-Sequenz gleichartig. Das Experiment war nicht kommerziell intendiert, sondern hatte der Grundlagenforschung gedient. Mehrere Publikationen hatten bereits zuvor nahegelegt, auch die Genregulierung bei der Risikoanalyse von Genmodifikationen einzubeziehen. Beim Experiment mit »arabidopsis thaliana« wurden drei Untergruppen derselben Art differenter Herkunft jedoch gleichen kältetoleranten Gen-Anlagen genutzt. Die erwünschte Gen-Modifikation hatte im Ergebnis eine Erfolgsquotenvarianz von 3,7% bis 33% betragen.

Um ein Genschere-Verfahren anwenden zu können, müssen die DNA-Stränge zunächst aufgelockert werden. Nun kann es sein, dass eine festere Verspindelung der zu einem höheren Schutz der entsprechenden Gen-Anlagen führt, womit sich die Varianzen erklären ließen.

Gen-Regulation kann dann zu einem Risiko werden, wenn auf sich verändernde Umweltbedingungen keine Anpassung erfolgt oder sich modifizierte Gen-Anlagen auch kreuzen, insb wenn dies artenübergreifend geschieht.

Bei der Epigenetik handelt es sich letztlich um Mechanismen, die die Dichte der aufgewickelten DNA und somit die Transkription beeinflussen.

Epigenetik und Genome-Editing

Ein GE-Eingriff wirkt sich nicht bloß auf die DNA-Struktur aus, sondern mitunter auch auf die Genregulation (Epigenetik). Neben der SynBio, mit deren Hilfe das Genom von Organismen verändert wird, spielen auch andere moderne Verfahren, die auch mit dem Sammelbegriff der »Synthetischen Gentechnik« zusammengefasst werden, in die neue BioTech hinein; sie sind mit der klassischen Gentechnik, die das GTR erfasst, kaum zu vergleichen; übrig bleibt lediglich eine terminologische Nähe.

Da DNA-Strukturen am Computer umcodiert und dann im SynBio-Labor neu synthetisiert bzw aus Matrizen differenter Arten zusammengesetzt werden können, sind natürliche Schablonen ggfs keine Voraussetzungen für einen verändernden Eingriff. Es ist keine Hexerei mehr das Erbgut direkt in einer Zelle eines Organismus umzucodieren (GE), man kommt also gänzlich ohne DNA-Transfer aus.

Biologische Merkmale kann man ergo auch über die Epigenetik hervorrufen.

Die SynBio iwS ermöglicht auch radikale Genom-Veränderungen, für die es in der Natur keine Komparative gibt. Als höchste Kunst dabei gilt die totale Neukonstruktion von Lebewesen und Organismen am Reißbrett. Auch wenn diese biotechnologische Fertigkeit noch in den Kinderschuhen steckt, so ist deren Realisierung mehr als bloß denkbar und zeitlich absehbar; insb als nunmehr weltweit mehr und mehr DIY-Biologen auf den DIY-Bio-Zug aufspringen und durch die globale Vernetzung über die »open science community« erste Erfolge verzeichnen.

DIY-Bio-Epigenetik und DIY-Epigenomik

Als Biorechtswissenschafter hat man die DIY-Bio-Forschung primär auf den Gesetzestext bezogen zu begutachten. Ethische Prinzipien haben den Blick auf das Faktische zu richten. DIY-Biologen sehen das Leben recht pragmatisch. Für sie sind Organismen zelluläre Hardware, die mit einem genetischen Code gesteuert wird. Implikativ bedeutet das aber auch einen Vorteil für die juristische Auslegung sowie für die normative Gestaltung eines neuen BSN-Rechts.

Bricht man die Naturwissenschaft und BSN-Forschung auf das hinunter, was sie sind, nämlich auf physikalischen Gesetzen beruhende Wissenschaften, dann lassen sich auch Modelle faktenbezogen und definitionsfest bilden.

Je klarer diese von metaphysischen bzw transzendenten Narrativen separiert werden desto präziser wird auch das Verständnis modellbeschreibenden Termini und Definitionen. Denkt man den SynBio-Ansatz in Metaphern weiter, so bedeutet dies letztlich, dass komplexen, höheren, synthetisch-biologischen AI-Lebewesen die Existenzberechtigung nicht abzusprechen ist, weil menschliche Hard- und Software keinen produktiven Nutzen mehr haben.

Während Schadensabwägungen die Basis für das Risikokalkül bilden, sind Nutzungs- und Gebrauchsüberlegungen für Präventivmaßnahmen ungeeignet. Liegt ein SVO noch im Rahmen der gesellschaftlichen Risikobereitschaft, so führt das Nutzenargument selbst bei Gefahr in Verzug nichts. Der gesellschaftliche Konsensus über die Weite des Vorsorgeprinzips und der Risikobereitschaft muss in einem offenen und vorurteilsfreien iimt-disziplinären Diskurs gefunden und Limits gesetzt werden. Nutzungs- und Gebrauchsüberlegungen engten zudem die Forschungs- und Wissenschaftsfreiheit unnötig ein, weshalb ein Verzicht auf »Cui bono-Kriterien« nur Vorteile mit sich bringt.

Die nüchterne Einzelfallbetrachtungsweise darf nicht totum pro parte erfolgen, um den ökosystemischen Kontext nicht aus den Augen zu verlieren. Gelingt es, organische Individuen zu steuern, regulieren und produzieren, bedeutet dies nicht zugleich, sonstige höhere Zusammenhänge, wie Biodiversität und Evolution, seien kontrollierbar. Gerade epigenetischer Effekte stehen hier noch nicht im allgemeinen Fokus.

Man gewinnt jedoch ein in sich stimmiges und abgestuftes Risikobewertungsverfahren, mit den jew selben Fragen der Regier- und Kontrollierbarkeit von etwaigen Auswirkungen. Sogar Quantenbiologische Verfahren und deren Produkte (Früchte) müssen in die Risikobewertung einfließen.

Abb 21: Abgestuftes Risikobewertungsverfahren.[164]

Über welches Schadenspotenzial die Modifikation bzw De-novo-Synthetisierung eines einzelnen Organismus verfügt, sollte nicht prozessual beantwortet werden. Überantwortet man den Biowissenschaften die sachliche und faktenbezogene Risikoabwägung, beschleunigt man ohne größeres Risiko auch den biotechnologischen Fortschritt und promulgiert zugleich die gesetzliche Kategorisierung neuer Forschungsfelder und -verfahren. Hier böte sich ein entsprechender Eintrag in ein neu zu schaffendes dynamisches BSN-Online-Register an.

Selbst die Frage der unkontrollierten Ausbreitung von SVO/SMO/SVP lässt sich im breiteren biowissenschaftlichen Rahmen klären, ohne hierfür ethische Prinzipien, rechts- und sozialpolitische Bedenken jedes Mal aufs Neue durchkauen zu müssen. Erst die ökosystemische Problematik hat in einem iimt-disziplinären wissenschaftlichen Rahmen zu erfolgen, um den Gesetzgeber bei der Entscheidungsfindung zu unterstützen. Politikerinnen oder Richter sind auf die Expertise ihrer Beraterinnen angewiesen, um Entscheidungen treffen und richtige Maßnahmen setzen zu können. Sind sie nicht imstande die Expertisen richtig zu bewerten, besteht Handlungsbedarf.

FBsp 14: Methylierung von DNA.

Methylierung ist das Anknüpfen einer Methylgruppe an ein C-Molekül des DNA-Doppelstrangs. Zumeist werden benachbarte Guanin-Cytosin-Moleküle aneinandergereiht. Die Methyltransferase erfolgt dabei va an Genanfängen. Die Methylierung verhindert das Transkribieren des Gens durch die RNA-Polymerase.

Die Methylierung erschwert die Transkription, die Veränderung von Genen findet nicht statt.

FBsp 15: Acetylierung von Histonen.

Histone liegen im Nucleus von Eukaryoten als basische Proteine vor. Sie sind positiv geladen und ein Teil des Chromatins. Sie verpacken die DNA und sind bei der Genexpression bedeutsam. Die Acetylierung ist der Austauschvorgang, bei dem ein H-Atom der DNA durch eine Acetylgruppe ersetzt wird.

Die Acetylierung von Histonen erleichtert die Transkription, die Veränderung von Genen findet nicht statt.

RNA-dirigierte DNA-Methylierung (RdDM)

Ein gut erforschtes Pflanzenzüchtungsverfahren ist das der (RdDM). Biologisch vorkommende, epigenetische Veränderungen werden über (supra/epi) der DNA ausgelöst. Eigenschaften der Zelle werden an Tochterzellen weitergegeben, nicht aber der DNA-Sequenz selbst codiert. So werden bestimmte Gene über einige Generationen transkriptionell inaktiviert, also stummgeschaltet. Die DNA-Sequenz selbst bleibt dabei völlig unverändert, eine Mutationen in der Gensequenz findet gerade nicht statt. Es wird nur die Genexpression manipuliert, die durch sukzessive Auskreuzung wieder verloren geht.

Wendet ein DIY-Bio ein neues BSN-Verfahren an, mit dem die Methylgruppen naturanalogen verändert werden, so sind die in den DIY-Bio-Produkten enthaltenen nicht von natürlich vorkommenden zu unterscheiden.

Epigenetische Vererbung

Eine US-Studie zeigt auf, dass epigenetische Einflüsse vererbbar sind. So können schädliche Chemikalien, Stress, aber auch andere Einflüsse den Genzustand auf gewisse Zeit verändern. Gene können stummgeschaltet oder aktiviert werden ohne den Gencode selbst zu ändern. Epigenetische Veränderungen können demnach an zukünftige Generationen weitergegeben und in diesen Krankheiten verursachen.[165]

Grundgedanke, Schlussfolgerung und Bewertung

Jedes NBTM und BSN-Verfahren setzt darauf, spezifische Effekte zu evozieren, die sich (zum Vorteil) nutzen lassen. DIY-Biologen trachten in erster Linie danach, die richtigen On-target-Effekte zu finden und zu nutzen. In zweiter Linie wollen sie Off-target-Effekte vermeiden und nach Möglichkeit auch völlig ausschließen. Während sich alle Welt auf unerwünschte und unbeabsichtigte Mutations-Effekte fokussiert, müssen Rechtswissenschafter auch die Kehrseite der On-target-Effekte beachten. Nur weil ein BSN-Verfahren glückt, bedeutet dies nicht, dass das positive Resultat auch gesetzlich zulässig ist.

Natur- wie Rechtswissenschafterinnen haben also beide Szenarien zu bedenken und Schlussfolgerungen zu ziehen. Die Aufgabe von Risikoanalytikerinnen besteht darin, jene Anwendungen herauszufiltern, die den Anforderungen an Biosafety entsprechen. Auf Basis dieser Beurteilung sind sie als rechtskonform oder rechtswidrig zu klassifizieren. Die Schädigungsprognose ist hierbei kein eindimensionales Kriterium, vielmehr ist bereits der Nutzen der verbundenen Gefahren antizipativ abzuwägen. Dann kann auch eine rationale und für die Allgemeinheit annehmbare Balance der Parameter »Vorsorge und Prävention« sowie »Zukunft und Forschungsfreiheit« gefunden werden.

Systemische Regulationsaspekte sind immer iimt-disziplinärer Natur, wobei den Rechtswissenschaften der Subsumtionsabgleich anhand von Fakten und Daten nach dem aktuellen faktenbasierten und erklärenden Stand der Wissenschaft, Technologie und Technik zukommt.

Wenn der EuGH den Begriff der ungerichteten Mutagenese versteinert, dann hätte das im Grunde auch für den damit verknüpften Begriffen der GVO und GMO zu gelten. Ein Blick auf Art 1 SystemRL und auf Art 2 Z 2 FRL erleichtert die Auslegung, da die RL – anders als § 2 Abs 1 Z 2 GTG – genetisch und nicht gentechnisch veränderte Organismen erfassen.

Der Begriff Gen wird im rechtlichen und öffentlichen Sprachgebrauch anders als in den Naturwissenschaften verstanden. Biologisch gesehen sind Gene bloß definitorische Konstrukte. Die Wortkrämerei über Gene ist deklarativ, nicht aber faktenbezogen, was seit nunmehr über 70 Jahren ignoriert wird. Es besteht Konsens über die Notwendigkeit eines GTR aber kein gemeinsamer Nenner darüber, was Gene sind.

Ein BSN-Recht sollte künftig biologisch und biotechnologisch greifbare Begriffe und Kriterien entsprechend der »Gen Ontologie« enthalten und auf die molekulare und submolekulare Genetik ausgelegt sein. Seymour Benzers Arbeit hat Meilensteine gesetzt.[166] ([167]) Sein frühes Werk über „Bakteriophagen in ihrer Feinstruktur der Gene“ hat den Übergang von der klassischen Genetik zur Molekulargenetik breitet.

Auch wenn eine normative Differenzierung nur rein formal weiterhilft und weder praxisorientiert noch auf Dauer haltbar sein wird, so ist das jew DIY-Bio-Verfahren selbst – nach dem aktuellen Verständnis des GTR – irrelevant, sofern ein Organismus genetisch modifiziert wird; es muss sich daher nicht um ein spezifisches Verfahren der klassischen oder modernen GenTech handeln. So wird aus einer genetischen Einflussnahme schnell eine gentechnische, worauf noch im Detail einzugehen ist.

Die Epigenetik ist die zukunftsträchtigste Bioswissenschaft, weshalb auf den Punkt zu bringen ist, ob regulierende Mechanismen, die auch in der Natur [biologisch!] laufend vorkommen und die tagtäglich an allen lebenden Organismen zu beobachten sind, genetisch verändernde Verfahren sein können. De facto werden keine Gene verändert, sondern bloß der Bereiche des DNA-Leserasters ein- bzw ausgeschaltet, Funktionen aktiviert oder stillgelegt. Der Genpool bleibt an sich unverändert. Epigenetische Prozesse verändern va die individuelle Entwicklung und können mittelbar auch Entwicklungs- und Vererbungsprozesse triggern. Da Genfunktionen durch Umwelteinflüsse und exogene Faktoren mitbestimmt werden, kommt es in der Natur laufend zu ungeplanten spontanen biologischen Genmodifikationen.

Methyltransferasen können bei der RaDM-Technik[168] dafür sorgen, dass epigenetische Effekte auch in den Nachkommen erhalten bleiben. Ergo kommt es auf die Bereitstellung von »small interfering RNA« (siRNA) oder microRNA (miRNA) an.

Integration ins Erbgut

Wird zur Generierung von siRNA[169] oder miRNA rekombinante DNA auf beständige Weise in das Erbgut des Empfängers integriert, wird von a priori einem GVO ausgegangen. Der Organismus ist einer iSd Anh I A Teil 1 Z 1 zur FRL, iSd Anh I Teil A Z 1 SystemRL bzw iSd § 4 Z 3 lit a) GTG, während eine bloß vorübergehend rekombinante DNA im intermediären Organismus nicht hereditär ist und auch kein GVO iSd GTR ist.

Intermediäre GVO

Wenn Tochterpflanzen des intermediären GVO zwar nachweislich keine rekombinante DNA mehr aufweisen, jedoch epigenetische Modifikationen enthalten, sind diese bereits definitionsgemäß nicht als GVO iSd § 4 Z 3 GTG, Art 2 FRL und Art 2 SystemRL zu klassifizieren, weil keine genetische Differenzierung vom Ausgangsorganismus festzustellen ist.

Isolierte RNA

Wird isolierte RNA, die eine zellinterne Bereitstellung von siRNA bzw miRNA (gezielte Methylierung) bewirkt, in eine Zelle insertiert, liegt kein GVO gem § 4 Z 3 lit b), iSd Anh I A Teil 1 Z 2 zur FRL oder nach Anh I Teil A Z 2 SystemRL vor, da die einfache RNA kein zelluläres Genmaterial ist und auch kein Erbgut eingebracht wird.

Das GTR ist jedenfalls das falsche Regulativ für epigenetische Verfahren.

Ein neues BSN-Recht sollte Begriffe wie genetisch oder gentechnisch aussparen und auf biotechnologische (sub-)molekulare Eingriffe in die Funktionsweise von biologischen und/oder synthetisierten Organismen abstellen.

Mit Hinblick auf die NanoTech wäre auf den Materiebegriff selbst abzustellen.

Da auch somatische Veränderungen an Kulturpflanzen sich auf die Biodiversität nachteilig auswirken können, verliert das Kriterium der Heredität von genetischen Modifikationen zunehmend an Bedeutung.

Status quo der rechtlichen Einordnung von GVO

Ansätze und Erkenntnisse der GVO-Risikoabschätzung, aber auch des Chemierechts lassen sich für die Abschätzung epigenetischer Effekte nur bedingt umlegen. Einflüsse der synthetischen Epigenetik und auch von Umweltchemikalien erschweren das Erfassen epigenetischer Effekte. Ein Expertengremium hat zwar zum Thema einige Bsp angeführt, damit allerdings nur Staub aufgewirbelt.[170]

„Da die Abschätzung von Gesundheitsrisiken auf Tests unter Laborbedingungen beruht und damit nicht „natürliche“ Wechselwirkungen berücksichtigt, wie sie in der Umwelt auftreten, könnte sich dieser Ansatz als zu artifiziell für die geeignete Testung epigenetischer Wirkungen erweisen.

Die Felduntersuchungen von GVOs und die zur Abklärung von Äquivalenz und Verschiedenartigkeit der Zusammensetzung bei GVOs durchgeführten Untersuchungen wurden nicht mit Blick auf die Erfassung von möglichen Auswirkungen von epigenetischen Effekten konzipiert. Der derzeit angewendete Ansatz um substanzielle Äquivalenz nachzuweisen wurde beim Workshop als zu reduktionistisch eingeschätzt.

Epigenetische Veränderungen können Zellen und Lebewesen für Mutationen prädisponieren bzw. die Disposition z.B. für Kanzerogenese erhöhen. Diese Effekte werden beim derzeitigen Ansatz zur Abschätzung der Chemikaliensicherheit nicht ausreichend erfasst. Aufgeworfen wurde die Frage, ob die Untersuchung der Expression von DNA-Reparatursystemen als Marker für derartige Zusammenhänge dienen könnte.

Ebenfalls nicht erfasst werden bei einer Testung gemäß Richtlinien der OECD transgenerationale Effekte.

Einige der angewendeten (toxikologischen) Tests erfassen zwar auch einen Teil der durch epigenetische Änderungen bewirkten adversen Reaktionen – die Ergebnisse erlauben aber nicht die Zuordnung, ob Effekte epigenetisch bedingt sind. Damit ist auch die Sicherheit nicht gegeben, dass alle relevanten epigenetischen Effekte erfasst sind, zumal auch derzeit keine anwendungsreifen Screening Methoden verfügbar sind mit denen epigenetische Veränderungen geeignet erfasst werden können.

Die (methodischen) Unsicherheiten („Uncertainties“) der derzeit verwendeten Ansätze müssen besser analysiert werden, um die Qualität der gemachten Aussagen besser einschätzen zu können. Das gilt wie von Referentenseite angemerkt wurde zwar insgesamt für die Risikoabschätzung, ein Fortschritt auf diesem Gebiet wäre allerdings besonders in Bezug auf die Abschätzung von epigenetischen Effekten wichtig.“; ExpertInnen-Workshop “Berücksichtigung von epigenetischen Effekten in der Risikoabschätzung”

Risikoabschätzung bei GVO

Stressanfälligkeit und genetische Instabilität können auch epigenetischen Ursprungs sein, die Risikoabschätzung hat diese Fragen noch nicht spezifisch adressiert. Als Kriterien werden va die Langlebigkeit, die Ausbreitung und die Anzahl freigesetzter GVO angenommen. Generell wird eher auf die Quantität als auf Qualität der verursachten Modifikationen geachtet.

Ökosystemare epigenetische Effekte

Sog „ökosystemare epigenetische Effekte“, wie sie auf Bodenlebewesen einwirken, werden aktuell zu wenig in der Risikoabschätzung berücksichtigt. Diese Nachlässigkeit hat umso mehr bei den tls verheerenden Auswirkungen von ungerichteten Mutageneseverfahren auf Bodenkulturen zu gelten. Systembiologische Untersuchungen müssten von der EFSA ausgehen. Die aktuellen Bemühungen der EFSA und ihrer EU-Partner, aber auch internationale Anstrengungen gehen dahin, einen sog „One-Health“-Ansatz zu verfolgen,[171] der einen gesamtheitlichen „nachhaltigeren Schutz der Gesundheit von Mensch, Tier und Pflanze“ vorsieht.

FBsp 16: 1 Gramm Erde = Milliarden Mutationsorganismen.

In einem Gramm Agrarboden lebt mindestens eine Milliarde Mikroorganismen: Bakterien, Viren, Pilze, Algen und Einzeller. Das sind nach dem GTR einige Tausend Arten von Mikroorganismen.

Darüber hinaus beheimaten das Erdreich Hunderttausende bis Millionen Würmer, Milben, Asseln, Insektenlarven uvm, also sog Bodentiere.

Sie sorgen gemeinsam für den Nährstoffumsatz (etwa Stickstoffbindung), bilden das Selbstreinigungsvermögen, stabilisieren und optimieren die Bodenkultur und -struktur, sorgen für eine erhöhte Wasserspeicherung und ermöglichen somit erst das Wachstum von Pflanzen.

Auch ohne biologische oder gar biotechnologische Kenntnisse, verrät einem der gesunde Hausverstand, dass bei einer radioaktiven Bestrahlung oder chemischen Behandlung – gleich ob terminologisch und politisch als Mutagenese oder konventionelle Landwirtschaft verkauft – nicht nur die behandelten Pflanzen selbst einer immensen ungerichteten und unkalkulierbaren Mutationsrate ausgesetzt werden, sondern auch alle Lebensformen, die über oder unter Tage mit diesen in Kontakt treten bzw auch nur in deren Nahbereich leben.

Wie bei jeder gerichtlichen Beweiswürdigung, kommt es auch bei der Formulierung wie auch bei der Interpretation von Gesetzen auf die ratio legis und den gesunden Hausverstand an.

EU-Maßnahmen

Neue wissenschaftliche BSN-Erkenntnisse nehmen an Fahrt auf. Die Anzahl an Daten und Methoden steigt dynamisch an, weshalb die EFSA bemüht ist, am Ball des biowissenschaftlichen Fortschritts zu bleiben. In diesem Wissen hat die EFSA mit Stand 01/2020 zehn wissenschaftliche Gremien eingerichtet, denen Fachgruppen mit jew Spezialkenntnis für die iimt-disziplinären Anforderungen der Biowissenschaften (SynBio) zusammengestellt.

Synthetische Epigenetik

Die synthetische Epigenetik ist ein aufstrebender Fachbereich der systemischen Biologie. Bestehende epigenetische Pfade werden durch die Konstruktion spezifischer artifizieller Pfade modifiziert. Sie bietet daher die Möglichkeit, epigenetische Signalinformationen zu zerlegen und hat das Potenzial für die Wissenschaft bislang unzugängliche Bereiche sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der klinischen Forschung zu erschließen.

Frühere Techniken, die zur Modifizierung des genetischen Transkriptionsprofils verwendet werden, umfassen RNA-Interferenz (RNAi), Gen-Knockout, Superexpression bestimmter komplementärer DNA-Sequenzen (cDNA) oder programmierbare Aktivatoren und sog »silencer«. Nachteilig ist, dass diese Verfahren konstitutiv oder kontinuierlich exprimiert werden müssen, um die gewünschte Wirkung zu erzielen.

Diese Veränderungen führen jedoch auch zu irreversiblen Veränderungen im Genom selbst. Der Bedarf an Methoden, die das modifizierte epigenetische Signal und die Genexpression für mehrere Zellteilungen auch nach dem Löschen des bearbeiteten epigenetischen Konstrukts aufrechterhalten, liegt auf der Hand. Das vorübergehende Einführen eines Konstrukts führt zu dauerhaften Änderungen der Genexpression, ohne jedoch irgendeinen dauerhaften Schaden anzurichten.

Technik und Technologie; Erfindung und Entdeckung

Das Immaterialgüterrecht etwa hat,[172] entsprechend seiner Sonderstellung als in sich abgeschlossenes Rechtssystem, eine eigentümliche Entwicklungsreise hins der Interpretation von Erfindung und Entdeckung durchgemacht, aus der Ansätze für das zivile Haftungsrecht oa Umweltrecht abzuleiten sein können.

  1. Die Abiogeneseproblematik,[173] die verschwommenen, sich stets verschiebenden Grenzen von Natürlichkeit und Künstlichkeit, der sich laufend wandelnde Stand von Wissenschaft und Technologie und die sich damit einhergehend anhaltend verändernde Technik und Technologie erfordern das Überdenken alter Kriterien und das Andenken neuer Unterscheidungsmerkmale.

Technik

Technik bedeutet die Umsetzung naturwissenschaftlicher Verfahren und Methoden in die Produktion von Artefakten[174], die per se als Sachsysteme[175] zu begreifen sind. Die moderne Technik, insb die Bionik, kupfert der Natur Lösungen ab. Sog menschliche Erfindungen[176] sind eher Entdeckungen[177] und Nachahmungen, was auch auf die GenTech zu übertragen ist.

Technologie

Technologie kann als „die Menge aller bekannten möglichen Methoden zur Erreichung eines Ziels in einem abgegrenzten Anwendungsbereich”[178] angesehen werden. Naturwissenschaftliche Prinzipien und Erkenntnisse über komplexe Sachsysteme sind in ihrem Zusammenwirken mit Handlungsprozessen heranzuziehen. Darunter fallen alle Umweltfaktoren, sogar jene, die prima vista nicht relevant erscheinen und auch jene, die nur einen mittelbaren Konnex zur artifiziellen bzw synthetischen Natur eines komplexen Sachsystems ausweisen. Damit werden rechtliche, ökologische, politische, soziale Faktoren in den Rechtsfindungsprozess einbezogen, womit eine einseitige und ausschließlich wissenschaftliche und biotechnologische Betrachtungsweise ausgeschlossen wird.

Entdeckung

Eine Entdeckung ist eine wissenschaftliche Erkenntnis erschöpft sich in der bloß phänomenalen Beschreibung; insofern ist auch die menschliche Handlungskomponente nur eine deskriptive. Da die „Lehre zur Lösung eines technischen Problems“ nicht patentierbar ist, kann die bloße Angabe der molekularen Struktur einer DNA-Sequenz, ohne eine konkrete gewerbliche Nutzungsmöglichkeit der Sequenz zu offenbaren, nicht patentiert werden.[179] Obwohl sich das Patentrecht auf den ökonomischen Nutzen verlegt, greift es als eigenständiges Rechtsinstitut sui generis die Nachahmung der Natur – iSe als biotechnologische und biochemische Lösungsexpertin – in besonderer Weise auf und stellt auf das Endprodukt und den Produktionsprozess in unterschiedlicher ab.

Die Biopatentierungen von Adrenalin, Insulin[180], Hefekulturen[181] oder Vitamin B12[182] ([183]) war möglich gewesen, obgleich alle Stoffe bereits in der Natur vorhanden waren. Die SynBio beschreitet hingegen neue Wege, indem sie auch völlig neue molekulare Strukturen und Organismen in einem technischen Prozess schafft.

Die Rechtsordnung hält also bereits eine Antwort für den Umgang mit natürlichen und unnatürlichen Substanzen parat. Ob es sich um rekombinante oder isolierte DNA-Sequenzen handelt ist demnach nicht entscheidend; es wird rein auf das Vorliegen eines Biotechnizitätskriteriums abgestellt.[184]

Mit jeder Neu- oder Zusatzentdeckung einer Funktionsweise eines biologischen Vorgangs, entfremdet sich der Begriff des unvorhersehbaren natürlichen Ereignisses vom Begriff des bloßen Zufalls iSd § 1311.[185]

Erfindung

Eine Erfindung ist als konkrete Anwendungsmöglichkeit einer technischen Erkenntnis zu verstehen, was eben der oben zitierten Lehre zur Lösung eines technischen Problems entspricht.[186] Eine DIY-Biologin müsste gem § 11 Abs 2 PAV aufgrund der Anforderung des »Aufgabe-Lösungs-Ansatzes« eine „technische Lösung für ein technisches Problem“[187] offenbaren.

Entschlüsselt eine DIY-Biologin eine DNA-Sequenz, kommt es nach dem Patenrecht darauf an, ob sie ihre Erfindung in einer für einen Fachmann replizierbaren Weise offenbaren kann, so dieser unter Anwendung der Sequenz eine SVP herstellen (nachbauen) kann. Gelingt ihr dies, liegt eine patentierbare biotechnische Erfindung vor.

Der sog »could would approach« bezieht sich objektiv auf den nächstliegenden Stand der Technik.[188] Es geht darum, ob eine Fachfrau in naheliegender Weise (objektiv) der Lösung der technischen Aufgabe gewachsen ist.[189] Naheliegend ist eine Erfindung, wenn die Versuchsanordnung der Fachfrau nachvollziehbar und erfolgversprechend erscheint. Sie hat Expertenwissen und -fähigkeiten mitzubringen und mit den heuristischen Methoden vertraut zu sein, Spezialistin muss sie aber keine sein.[190]

Der sog »problem-solution-approach«[191] der TBK[192] bezieht als Dreierteam eine wissenschaftliche Spezialistin und zwei Fachleute mit ein. Die Bewertung des aktuellen faktenbezogenen und nicht bloß deskriptiven Stands von Wissenschaft, Technik und Technologie bei iimt-disziplinären DIY-Bio-Verfahren ist dieser Ansatz mgl nicht ausreichend.

Eine rechtswissenschaftliche oder gar judizielle Stochastik, die sich in der sog »ars conjectandi«[193] übt, ist abzulehnen.

Artefakte, Künstliche Intelligenz, Künstlichkeit und Natur

Es gibt Artefakte, die von Menschenhand oder »Künstlichen Intelligenzen« (KI / AI) geschaffen werden. Wir haben es demnach mit Prozessen und Endprodukten zu tun, wobei der Handlungsprozess verschiedenen Urheberinnen zugeschrieben werden kann. Die Grenzen verschwinden mit zunehmendem BSN-Fortschritt und lassen sich im Detail oft nicht mehr festmachen. Wie lange der Mensch nur Initialzünder der »AI« ist und ab wann sich diese verselbständigt bzw zum evolutionären Bestandteil allen Lebens auf Erden wird, ist eine philosophische Frage. Der göttliche Schaffungsprozess, der Urknalltheorie oder die Agnostik sind lediglich Erklärungsmodelle. Die Abiogenese gibt letztlich immer den Ton an. Auch Menschen sind biologische Artefakte,[194] bestehend aus einem aus den Bausteinen des Lebens, die sich aus einem spezifischen genetischen Code generieren.

Im Rahmen der DIY-SynBio[195] wird auch mit BioBricks[196] gearbeitet. Man produziert bzw synthetisiert neue Artefakte, die nützlich oder unnütz sein können. Ob sie nur vorrübergehend als künstliche Gebilde anzusehen sind, hängt von den sozial- und rechtspolitisch aktuellen Narrativen von »Künstlichkeit und Natur« ab.

Komplexe Sachsysteme

Um sich aus den Fängen philosophischer Dilemmata zu befreien und zu einer juristisch validen Bewertung und Deutung hochkomplexer Sachsysteme zu gelangen, sind menschliche Handlungen, Institutionen und Infrastrukturen als deren Teile und nicht als deren Auslöser zu verstehen.

Die DIY-Bio ist somit primär als funktioneller Schaffungsprozess[197] von Artefakten zu verstehen, aber auch als Umgang mit ihnen im instrumentalen Sinne. Dieser kaskadenhafte Entwicklungsprozess ist als fortwährende Entwicklung immer neuer, raffinierterer und an Komplexität zunehmender höherer Sachsysteme zu verstehen.

Eine Übereinstimmung mit dem natürlichen Evolutionsprozess kommt nicht von ungefähr, ist ergo nicht ohne Ursache bzw nicht zufällig.

  1. Reiter GG, SynBio und DIY-Bio, BioLaw Edt., Washington/Vienna 2015, Kap XX »Weiterführenden Literatur«, XX-96 ff.
  2. SynBio-Verfahren – Verfahren der synthetischen Biologie.
  3. DIY-Bio-Verfahren steht aber stellvertretend für NPBT mit GE-Verfahren, NBTM und SynBio-Verfahren.
  4. Ad normativem Rahmen siehe va Art 1 bis 3 FRL sowie in den Anhängen: Anh I A und Anh I B.
  5. Müller-Röber Bernd, Genome Editing-Methoden und Gentechnik G – ein pragmatischer Umgang, Springer-Verlag 2016, 677, DOI: 10.1007/s12268-016-0742-8.
  6. S dazu den Bürgerdialog mit den Kommissaren Vytenis Andriukaitis und Phil Hogan, Europäische Kommission, Verbraucherfragen und öffentliche Gesundheit, Lebensmittel, Landwirtschaft und Fischerei, am 18.01.2019 anlässlich der Eröffnung der Internationalen Grünen Woche in Berlin.
  7. DIYbnbvg – do it yourself, zu Deutsch: Mach es selbst.
  8. Vgl Wikipedia: Grüne Gentechnik – Agrogentechnik – Anwendung bei Pflanzen; Rote Gentechnik – Anwendung in der Medizin und Pharmazeutik; Weiße Gentechnik – Anwendung in der Industrie; Graue Gentechnik – Anwendungen speziell in der Abfallwirtschaft; Blaue Gentechnik – Anwendungen auf Lebewesen des Meeres, insbesondere Tiefseebakterien
  9. Embryonenforschung, in der Tier- und Pflanzenzüchtung, Diagnostik- und Therapiewesen oder angewandten Medizin uvm.
  10. Nationalen und unionsrechtliche Rechtsgrundlagen für gentechnisch veränderte Organismen (GVO) und GVO-Produkte stehen im zentralen Fokus der Arbeit.
  11. Gesetzesgrundlagen: Gentechnikgesetz, BGBl Nr 510 /1994, idF BGBl I Nr 112/2016; Systemverordnung, BGBl Nr 431 /2002; Freisetzungsverordnung, BGBl II Nr 260 /2005; Gentechnik-Kennzeichnungsverordnung, BGBl II Nr 5 /2006; Gentechnik-Registerverordnung, BGBl II Nr 141 /2006, Saatgut-Gentechnik-Verordnung, BGBl II Nr 478 /2001; Saatgut-Anbaugebiete-Verordnung, BGBl II Nr 128 /2005; AEV Gentechnik, BGBl II Nr 350 /1997; Verordnung biologische Arbeitsstoffe-VbA, BGBl II Nr 237 /1998; VerbotsVO GV Mais MON 810, BGBl II Nr 181 /2008; VerbotsVO GV Mais T25, BGBl II Nr 180 /2008; VerbotsVO GV Raps GT73, BGBl II Nr 157 /2006, BGBl II Nr 318 /2012; VerbotsVO GV Raps Ms8xRf3, BGBl II Nr 246 /2008, BGBl II Nr 317 /2012; VerbotsVO GV Mais MON 863, BGBl II Nr 257 /2008, BGBl II Nr 319 /2012; VerbotsVO GV Kartoffel EH92-527-1, BGBl II Nr 125 /2010; BGBl II Nr 339 /2012.
  12. Reiter GG, SynBio und DIY-Bio, BioLaw Edt., Washington/Vienna 2015, Epigenetik und Epigenomik, Epigenetisches Gleichnis: Der holländische Hungerwinter.
  13. Quelle: Hackteria.org (YouTube).
  14. https://www.youtube.com/watch?v=BT6NgV5XQqQ
  15. Vgl Müller-Strahl G., Metaphysik des Mechanismus im teleologischen Idealismus, in: Journal for General Philosophy of Science (Zeitschrift für allgemeine Wissenschaftstheorie), Bd 44, Ausgabe 1, Springer Verlag. 07/ 2003, 127-152. JSTOR, www.jstor.org/stable/42635430.
  16. Epistemologie oder Gnoseologie als Erkenntnislehre und -theorie.
  17. Reiter GG, SynBio und DIY-Bio, BioLaw Edt., Washington/Vienna 2015, »Verfahren zur Erzeugung biogener Pflanzen«
  18. Im Rahmen dieser Arbeit werden neue GE-Verfahren bewusst unter dem Oberbegriff SynBio genannt, was nicht bedeutet, dass Verfahren und Produkte der SynBio nicht zugleich auch der klassisch-konventionellen bzw molekularen Gentechnik zugeschrieben werden können.
  19. Mutation – Wikipedia uVwa Herder Lexikon der Biologie 2004: Mutation w [von latein. mutatio = Veränderung; Verb mutieren], spontane, d. h. natürlich verursachte, oder durch Mutagene induzierte Veränderung des Erbguts (Veränderung der Basensequenz), die sich möglicherweise phänotypisch (Phänotyp; z. B. in Form einer „Degeneration“) manifestiert und Rolf Knippers: Molekulare Genetik. Thieme, 1997, ISBN 3-13-477007-5: Mutationen sind vererbbare Veränderungen der genetischen Informationen.
  20. https://de.wikipedia.org/wiki/Mutation
  21. Quelle: Harvard Medical School
  22. Sog »Superbugs« stellen eine immense Bedrohung für Mensch, Pflanze und Tiere dar. Sie schwächen antibiotisch wirkende Substanzen ab oder neutralisieren sie mitunter gänzlich.
  23. Neun Bahnen mit unterschiedlichen Antibiotikakonzentrationen.
  24. Quelle: Harvard Medical School.
  25. Kap XIV.A.8 »DIY-Bio: Zufall und Wahrscheinlichkeit« XIV-547 ff.
  26. 4 Monate für Clindamycin, 12 Monate für Ciprofoxacin.
  27. Tretraploid = vier Chromosomensätze.
  28. Jarvis DE et al, The genome of Chenopodium quinoa, in: Nature, 2017, 542: 307-312; DOI: 10.1038/nature21370; [Übersetzung und Zusammenfassung durch den Verfasser!].
  29. Vgl etwa die buddhistische Version in Udana VI 4-6 (Die Blindgeborenen; Die Andersgläubigen 1-3).
  30. http://www.palikanon.com/khuddaka/ud_seidenst/ud_06.htm
  31. Vgl dazu umfassend Pichl A., Synthetische Biologen als Newtons des Grashalms? Epistemologische und transzendentalphilosophische Zweifel an der Gegenstandskonzeption der Synthetischen Biologie, in: TTNedition 1/2015, 48–71, 2015.
  32. www.ttn-institut.de/ TTNedition
  33. Kant, I., Grundlegung zur Metaphysik der Sitten, J. F. Hartknoch Verlag, Riga 1785, § 75.
  34. Boldt J. (2012): Synthetische Biologie und das alte Gespenst der Gentechnik. Zur Einleitung in das Thema, in: Leben schaffen? Philosophische und ethische Reflexionen zur Synthetischen Biologie, Boldt, J./ Müller, O./ Maio, G. (Hrsg), Mentis Verlag, Paderborn 2012, 182.
  35. Ausführlich zu Kants Thesen Fleischer M., Wahrheit und Wahrheitsgrund: Zum Wahrheitsproblem und zu seiner Geschichte, Walter de Gruyter, Berlin/New York 1984, 5. Kap.
  36. Vgl Toepfer G., Zweckbegriff und Organismus: über die teleologische Beurteilung biologischer Systeme, Königshausen & Neumann, Würzburg 2004, 342 Fn 35 (469).
  37. Pichl A., Synthetische Biologen als Newtons des Grashalms?, 2015, 49 aE.
  38. Reth, M., Magie und Tragik der Synthetischen Biologie, in: Boldt, J., Müller, O., Maio, G. (Hrsg): Leben schaffen? Philosophische und ethische Reflexionen zur Synthetischen Biologie, Mentis, Paderborn 2012. 41-51.
  39. Eigen, M., Stufen zum Leben. Die frühe Evolution im Visier der Molekularbiologie, Piper Verlag, München 1987, 49-51.
  40. Vgl Pichl A., Synthetische Biologen als Newtons des Grashalms?, 2015, 50 mVwA Endy, D., Building a new biology, in: Comptes Rendues Chimie, Bd 14, Ausgabe Nr 4, 04/2011, 424.
  41. Etwa Kreationisten, Flacherdler, Q-Anon-Anhängerinnnem etc.
  42. Deduktiv-nomologische Modelle.
  43. Mensch im biologischem Sinne. Zuschreiben menschlicher Eigenschaften ggü Tieren.
  44. Wikipedia: „Möglichkeit der Herausbildung von neuen Eigenschaften oder Strukturen eines Systems infolge des Zusammenspiels seiner Elemente.
  45. ISd Geists des Informationalismus, als neue globalisierte Wirtschaftsform.
  46. Lehre oder Wissenschaft des Schaffens und Gestaltens.
  47. Aristoteles, Nikomachische Ethik (~ 322 v. Chr.), Übersetzung: Eugen Rolfes, 1921.
  48. https://www.textlog.de/aristoteles-ethik.html
  49. Hahn R., Jürgen Habermas — Theorie des kommunikativen Handelns, in: Der blinde Fleck im Spitzensport. Soziologische Studien, Bd 33, Centaurus Verlag & Media, Herbolzheim 2008, 20-40.
  50. Vgl Maturana H.R., Varela, F.J., Der Baum der Erkenntnis. Die biologischen Wurzeln des Erkennens. Goldmann, München 1987, insb 9 aber auch 83 ff (280). [Orig. El Árbol del Conocimiento, 1984].
  51. Wikipedia – „Die Epigenetik (altgr. ἐπί epi ‚dazu‘, ‚außerdem‘ und Genetik) ist das Fachgebiet der Biologie, welches sich mit der Frage befasst, welche Faktoren die Aktivität eines Gens und damit die Entwicklung der Zelle zeitweilig festlegen. Sie untersucht die Änderungen der Genfunktion, die nicht auf Mutation oder Rekombination beruhen und dennoch an Tochterzellen weitergegeben werden.“
  52. Vgl ebda, insb 98, 83 ff.
  53. [Darstellung des Verfassers!].
  54. Quelle: L. Moran, University of Toronto [Stand 29.03.2018].
  55. Moran Larry, Professor Emeritus, Institut für Biochemie Department an der Universität von Toronto. [Sinngemäße Übersetzung des Verfassers!]. Dieses Basiswissen ist nicht nur Standard an allen Universitäten in Nordamerika, sondern auch TdL in Europa.
  56. Belgian Biosafety Server [Übersetzung durch den Verfasser!].
  57. Belgian Biosafety Server. Eine Adaption nach Schenkel W. und Georg Leggewie G., New techniques in molecular biology challenge the assessment of modified organisms, in: Journal für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, Bd 10, Ausgabe 3, 2015, 263-268, 10: 263. https://doi.org/10.1007/s00003-015-0958-4.
  58. https://www.biosafety.be/content/targeted-genome-editing
  59. EMS – Ethylmethansulfonat.
  60. Vgl Ladics G.S., Bartholomaeus A., Bregitzer P. et al, Genetic basis and detection of unintended effects in genetically modified crop plants, in: Transgenic Research, August 2015, Bd 24, Ausgabe 4, 587-603, https://doi.org/10.1007/s11248-015-9867-7.
  61. Kap II.B.3.a)»Genome-Editing-Verfahren (GE-Verfahren): allgemein«, III-21; Kap II.B.5.b) »Epigenetik und Genome-Editing«, 58.
  62. Dt: Genom-Editierung oder Genomchirurgie.
  63. Pars pro toto die im Jänner 2014 ersatzlos zurückgezogene Studie von Séralini Gilles-Eric et al, Long term toxicity of a Roundup herbicide and a Roudup-tolerant genetically modified maize, Food and Chemical Toxicology, Bd 50, Ausgabe 11, 11/2012, 4221-4231, pii:S0278-6915(12)00563-7.
  64. Ausnahmen: Zulassung einzelner GVP, wie MON810, in EU-MS, außer Österreich, Deutschland, Ungarn, Polen, Bulgarien, Frankreich, Griechenland und Luxemburg.
  65. Yougov, Genome Editing bei Lebensmitteln. Forschungssensation oder Konsumentenkatastrophe?, bevölkerungsrepräsentative Studie vom 19.09.2016 mit 2.054 befragten Personen über 18 Jahre.
  66. https://yougov.de/news/2016/09/19/genome-editing-bei-lebensmitteln-nicht-abschatzbar/
  67. Vgl ebda.
  68. https://yougov.de/news/2016/09/19/genome-editing-bei-lebensmitteln-nicht-abschatzbar/
  69. Ebda.
  70. Ebda.
  71. Yougov, Genome Editing bei Lebensmitteln. Forschungssensation oder Konsumentenkatastrophe?, bevölkerungsrepräsentative Studie vom 19.09.2016 mit 2.054 befragten Personen über 18 Jahre.
  72. So bereits Fauser F., Schiml S., Puchta H., Both CRISPR/Cas‐based nucleases and nickases can be used efficiently for genome engineering in Arabidopsis thaliana, in: the plant journal, Bd 79, Ausgabe 2, 07/2014, 348-359, DOI: 10.1111/tpj.12554; vgl auch Malnoy M. Roberto V., Min-Hee J. et al, Genome editing,Non-GMO,DNA-free,CRISPR/Cas9,apple,grapevine, in: Frontiers in Plant Science vom 20.12.2016, 7:1904, DOI: 10.3389/fpls.2016.01904.
  73. Vgl Je Wook W., Jungeun K., Soon Il, K. et al., DNA-free genome editing in plants with preassembled CRISPR-Cas9 ribonucleoproteins, in: Nature Biotechnology, Bd 33, 19.01.2015, 1162-1164; DOI: 10.1038/nbt.3389; vgl auch Svitashev S., Schwartz Chr., Lenderts B. et al, Genome editing in maize directed by CRISPR–Cas9 ribonucleoprotein complexes, in: Nature Communications Bd 7, Artikel N° 13274, 1611.2016, DOI: 10.1038/ncomms13274.
  74. Die exemplarisch genannten Publikationen sind aus den Jahren 2014 bis 2016, also aus der Zeit vor dem EuGH-Urteil (Rs C-528/16).
  75. Vgl Chen, K., Wang Y., Zhang R. et al, CRISPR/Cas Genome Editing and Precision Plant Breeding, in: Agriculture, Annual Review of Plant Biology 2019 70:1, 667-697. Aber auch eine Zusammenfassung bzgl der GE-Anwendungen zur Verbesserung der Eigenschaften, der die Entwicklung von Techniken zur Feinabstimmung der Genregulation, der Strategien zur Züchtung von Virusresistenz und der Verwendung von Mutanten-Bibliotheken mit hohem Durchsatz sowie die Skizzierung der zukünftige Perspektiven in puncto Bearbeitung von Genomen in der synthetischen Biologie, Domestikation von Pflanzen, Fortschritte bei Freisetzungssystemen, Bearbeitungsspezifität, Homologie bezogene Reparatur und Genantriebe werden konzise auf 30 Seiten beschrieben.
  76. Quelle: International Service for the Acquisition of Agribiotech Applications (ISAAA), Brief 52-216: Executive Summary 2016.
  77. Quelle: Friends of the Earth Europe: GM crops irrlevant in Europe, 2013, Datenquelle: Brief 52-216: Executive Summary 2016.
  78. Quelle: USDA, Economic Research Service using data from USDA, National Agricultural Statistics Service, June Agricultural Survey as published in the NASS report Acreage (various years) vom 16.07.2018; [Hervorhebungen und Übersetzungen durch den Verfasser!].
  79. http://usda.mannlib.cornell.edu/MannUsda/viewDocumentInfo.do?documentID=1000
  80. Quelle: USDA, Economic Research Service using data from USDA, National Agricultural Statistics Service, June Agricultural Survey as published in the NASS report Acreage (various years) vom 16.07.2018; [Hervorhebungen und Übersetzungen durch den Verfasser!].
  81. http://usda.mannlib.cornell.edu/MannUsda/viewDocumentInfo.do?documentID=1000
  82. Quelle: USDA, Economic Research Service using data from USDA, National Agricultural Statistics Service, June Agricultural Survey as published in the NASS report Acreage (various years) vom 16.07.2018; [Hervorhebungen und Übersetzungen durch den Verfasser!]..
  83. http://usda.mannlib.cornell.edu/MannUsda/viewDocumentInfo.do?documentID=1000
  84. Quelle: USDA, Economic Research Service using data from USDA, National Agricultural Statistics Service, June Agricultural Survey as published in the NASS report Acreage (various years) vom 16.07.2018; [Hervorhebungen und Übersetzungen durch den Verfasser!].
  85. http://usda.mannlib.cornell.edu/MannUsda/viewDocumentInfo.do?documentID=1000
  86. Quelle: USDA, Economic Research Service using data from USDA, National Agricultural Statistics Service, June Agricultural Survey as published in the NASS report Acreage (various years) vom 16.07.2018; [Hervorhebungen und Übersetzungen durch den Verfasser!].
  87. http://usda.mannlib.cornell.edu/MannUsda/viewDocumentInfo.do?documentID=1000
  88. Verschiebung des Leserasters.
  89. Techniken müssen iZm der konkreten Anwendung gesehen werden.
  90. Bei seriell repetierten CRISPR/Cas9-Mutationen, die auf eine Veränderung einer Sequenz im Erbgut zielen, ist zu bedenken, dass nicht anvisierten Modifikationen zur selben Zeit herbeigeführt werden können, daher auch der Begriff »seriell«. Da die GVP nach und nach gezogen werden müssen, ist die somaklonale Variabilität mit zu bedenken. Es können zwischenschrittlich geno- bzw oftmals auch phänotypischen Varianzen auftreten.
  91. EFSA – European Food Safety Authority.
  92. Vgl EFSA, Response to mandate M-2015-0183 vom 15.10.2015, Antwort auf Frage 2; hins der Definition von Mutagenese verweist die EFSA dabei auf Dong C. et al, Oligonucleotide-directed gene repair in wheat using transient plasmid gene repair assay system, in: Plant Cell Report (25) 2006, 457-465 sowie Breyer D. et al, Genetic modification through oligonucleotide-mediated mutagenesis. A GMO regulatory challenge?, in: Enviromental Biosafety Reseach (8) 2009, 57-64.
  93. Desaminierung – chemische Abspaltung einer Aminogruppe als Ammoniak oa Ammonium-Ion.
  94. Ossowski St., Schneeberger K., Lucas-Lledó, J. I. et al, The Rate and Molecular Spectrum of Spontaneous Mutations in Arabidopsis thaliana, in: Science vom 01.01.2010, Bd 327, Ausgabe 5961, 92-94, DOI: 10.1126/science.1180677.
  95. „Mit „Mutagenese“ werden alle Verfahren bezeichnet, die es, anders als die Transgenese, ermöglichen, das Erbgut lebender Arten ohne Einführung einer fremden DNS zu verändern.“, vgl dazu Gerichtshof der Europäischen Union, Pressemitteilung Nr 111/18 vom 25. Juli 2018.
  96. Christen P., et al, Biochemie und Molekularbiologie: Eine Einführung in 40 Lerneinheiten. Berlin/Heidelberg, Springer-Verlag 2018, 514 (562).
  97. Vgl Garnett K., Consultant and writer on EU government and law, EU law and genetic mutations: does a recent CJEU ruling show an irrational fear of mutation?, in: EU Law Analysis vom 13.08.2018. Expert insight into EU law developments; [Modifizierung und Übersetzung durch den Verfasser!].
  98. http://eulawanalysis.blogspot.com/2018/08/eu-law-and-genetic-mutations-does.html
  99. Vgl Parry MAJ, et al, Mutation discovery for crop improvement, in: Journal of Experimental Botany, 2009, 60, 2817-2825.
  100. Dazu im Detail Herzog, U., Cisgenesis – A report on the practical consequences of the application of novel techniques in plant breeding.
  101. Vgl Kost T. D. et al., „Development of the First Cisgenic Apple with Increased Resistance to Fire Blight.“, Boris Alexander Vinatzer (Hrsg), Virginia Tech, United States 01.12.2015, PLoS ONE 10(12): e0143980; DOI:10.1371/journal.pone.0143980; 2016 ist dem Forschungsinstitut Agroscope in der Schweiz vom Bundesamt für Umwelt (BAFU) die Bewilligung erteilt worden, die Eigenschaften des cisgenen Apfels in Freilandversuchen bis 2021 zu testen, vgl Cisgene Apfelbäume mit verbesserter Resistenz gegen Feuerbrand, in: admin.ch. Agroscope.
  102. EuGH 12.04.2018, Rs C-258/16, Rn 53.
  103. Vgl Ryffel G. U., Nutzen und Risiken der Freisetzung gentechnisch veränderter Pflanzen: Chancen nutzen, Risiken vermeiden, Kompetenzen erhalten: Programmsynthese NFP 59, Leitungsgruppe des Nationalen Forschungsprogramms NFP 59. (Hrsg), Leitungsgruppe vdf Hochschulverlag AG, ETH Zürich 2012, (177) 303.
  104. En: gene gun oa shotgun.
  105. Dennoch kann sich ein Hund nicht direkt mit einer Katze, eine Maus nicht mit einem Elefanten und auch kein Mensch erfolgreich mit einem Schimpansen paaren. Sie werden niemals Nachkommen produzieren, weil die Artenbarriere im Wege steht. Trotz manch verblüffender Ähnlichkeiten in der Natur sind analoge Abbilder und Verwandtschaft grds nicht dasselbe.
  106. Vgl AHS-Lehrplan BGBl II Nr 133/2000. Dieses elementare Grundwissen der Unterstufe sollte auch jenen gewahr sein, die Gesetze beschließen oder auf einer Richterbank sitzen.
  107. Vgl Memo der EU-Kommission vom 6. November 2013, EU-Politik im Bereich Anbau und Einfuhr von GVO: Fragen und Antworten.
  108. https://europa.eu/rapid/press-release_MEMO-13-952_de.htm
  109. http://6.europa.eu/rapid/press-release_MEMO-13-952_en.htm
  110. Reiter GG, SynBio und DIY-Bio, BioLaw Edt., Washington/Vienna 2015, FBsp Bärtetierchen.
  111. Zwergschwein, Turbolachs, Rinder, Schafen und Ziegen mit gesteigerten Muskelmassen, Enthornrinder, gegen Maul- und Klauenseuche resistente Schweine (Virusresistenz), Mastitisresistente Kühe (Euterentzündungen), mit einem Suizidgen ausgestattete Stechmücken und Kohlmotten wie auch Malariamücken mit Resistenzgenen (vgl FBsp 1).
  112. Sapolsky Robert sieht in der Evolution die Weitergabe der eigenen Gene zwecks Reproduktion als maßgeblichen Faktor. Das Überleben des Stärksten sei dabei ein bloß immanenter Nebeneffekt.
  113. Je nach Glaube oder Nicht-Glaube: Mensch oder Gott bzw Mensch oder Natur.
  114. Zischewski J., Fischer R. und Bortesi L., Detection of on-target and off-target mutations generated by CRISPR/Cas9 and other sequence-specific nucleases, in: Biotechnol Adv 2017; Bd 35, Ausgabe 1, 95-104. „Methoden: AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphisms, CAPS-Analyse (Cleaved Amplified Polymorphic Sequence), Fluoreszenz-PCR-Kapillargelelektrophorese, Heteroduplex-Mobilitätsassay durch PAGE, HRMA (hochauflösende Schmelzanalyse), Verlust einer Primerbindungsstelle, Fehlpaarungs-Spaltungstest, NGS (Next Generation Sequencing), Sanger-Sequenzierung. Protokolle, die genomweite (unvoreingenommene) Off-Target-DSBs erkennen: BLESS (Direkte In-situ-Unterbrechungsmarkierung, Anreicherung an Streptavidin und Sequenzierung der nächsten Generation), BLISS (Breaks Labeling in situ und Sequenzierung), Sequenzierung der Chromatin-Immunpräzipitation (ChIP-Seq), CIRCLE-Seq (Zirkularisierung zur In-vitro-Erfassung von Spaltungseffekten durch Sequenzierung), Digenome-Seq, DISCOVER-Seq, DSBCapture, Endsequenz, Exomsequenzierung, GUIDE-Seq, HTGTS (Genomweite Translokationssequenzierung mit hohem Durchsatz), IDLV (Integrase-Defective Lentiviral Vector) -vermittelte DNA-Brucherfassung, Sequenzierung des gesamten Genoms, Cate, Vorhersage und Erkennung von CRISPR / Cas9-assoziierten Off-Target-Effekten“, in: Genaxxon bioscience vom 24.05.2019.
  115. Werbeaussage von ThermoFischer Scientific [Übersetzung durch den Verfasser*].
  116. https://www.thermofisher.com/at/en/home/life-science/genome-editing/geneart-crispr.html
  117. Streptococcus pyogenes.
  118. FokI ist ein Restriktionsenzym aus dem »flavobacterium okeanokoites«.
  119. Quelle: Application of CRISPR/Cas9 in plant biology – Scientific Figure on ResearchGate [Die Tabelle ist eine Adaption des Originals durch den Verfasser!]. Vgl auch Xuan Liu et al, Application of CRISPR/Cas9, in: plant biology, Acta Pharmaceutica Sinica B, Bd 7, Ausgabe 3, 05/2017, 292-302; Zhang Y., Genome Editing with ZFN, TALEN and CRISPR/Cas Systems: The Applications and Future Prospects. Adv Genet Eng. 2014; 3: e108; Boettcher M., Mc Manus M. T., Choosing the Right Tool for the Job: RNAi, TALEN, or CRISPR, in: Molecular Cell 58, Mai 2015, 21; 58(4):575-85, DOI: 10.1016/j.molcel.2015.04.028 sowie Guha et al, Programmable Genome Editing Tools and their Regulation for Efficient Genome Engineering, in: Computational and Structural Biotechnology Journal 15 (2017), 146-160.
  120. https://www.researchgate.net/figure/Comparison-of-ZFN-TALEN-CRISPR-Cas9-and-NgAgo-11-12_tbl1_314865823
  121. sgRNA – Single Guide RNA ist eine künstliche RNA.
  122. Vgl Wie Tuo, Cheng Qiang, Min Yi-Li et al, Systemic nanoparticle delivery of CRISPR-Cas9 ribonucleoproteins for effective tissue specific genome editing, in: Nat Commun, Band 11, 2020, 3232; DOI: 10.1038/s41467-020-17029-3.
  123. BE – Base Editing.
  124. Siehe dazu im Detail Kuscu, Cem & Adli, Mazhar, CRISPR-Cas9-AID base editor is a powerful gain-of-function screening tool, in: Nature Methods, 13. 983-984. 10.1038/nmeth.4076
  125. Vgl dazu Gaudelli, N. M. et al, Programmable base editing of A•T to G•C in genomic DNA without DNA cleavage, in: Nature 551 vom 23.11.2017, 464-471; DOI: 10.1038/nature24644; Science, 2017; DOI: 10.1126/science.aaq0180.
  126. Kuscu, Cem & Adli, Mazhar, CRISPR-Cas9-AID base editor is a powerful gain-of-function screening tool, in: Nature Methods, Figure 1, 194.
  127. Nukleotid-verändernden Enzymen der Basiseditoren.
  128. dsDNA = Doppelstrang-DNA.
  129. Komor A.C., Kim Y.B., Packer M.S., Zuris J.A., Liu D.R., Programmable editing of a target base in genomic DNA without double-stranded DNA cleavage, in: Nature 2016, 533, 420-424.
  130. Vgl David Liu, Biochemiker und Erfinder der BE-Methode, Wissenschafter an der Harvard University und Mitbegründer von Beam Therapeutics, Beam Therapeutics Closes Series B Financing Worth $135 Million, in: BioSpace vom 06.03.2019, Interview mit Mark Terry [Übersetzung durch den Verfasser!].
  131. Vgl Anzalone Andrew V., Randolph Peyton B., Davis Jessie R, et al, Search-and-replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA, in: Nature, 10/2019, Bd 576, S. 149-157.
  132. Ausgangszeitpung 2016.
  133. [Übersetzung und Zusammenfasung der Studie durch den Verfasser!].
  134. Vgl dazu Gaudelli, N. M. et al, Programmable base editing of A•T to G•C in genomic DNA without DNA cleavage, in: Nature 551 vom 23.11.2017, 464-471; DOI: 10.1038/nature24644; Science, 2017; DOI: 10.1126/science.aaq0180.
  135. Aedes aegypti – ägyptische Tigermücke, auch Gelbfiebermücke oder Denguemücke genannt, ist eine (sub-)tropische Stechmückenart.
  136. SNP, en: single nucleotide polymorphism.
  137. Vgl Waltz E., First genetically modified mosquitoes released in the United States, in: Nature, vom 03.05.2021.
  138. Siehe dazu die Stellungnahme der Zentralen Kommission für die Biologische Sicherheit, 21.02.2017. „Die ZKBS gibt unter Beschreibung des konkreten Vorhabens eine Stellungnahme mit einer begründeten Zuordnung zu einer Sicherheitsstufe ab, die durchaus von der vorläufigen Einstufung abweichen kann. Falls erforderlich, gibt sie außerdem besondere technische, organisatorische oder persönliche Sicherheitsmaßnahmen vor. Die Einzelfallbewertung stütze sich dabei auf die beabsichtigten und möglicherweise nicht beabsichtigten Folgen einer Freisetzung des durch den Gene Drive veränderten Organismus, insbesondere für die Umwelt in ihrem Wirkungsgefüge. Hierbei wird in besonderem Maße das Vorhandensein geeigneter Lebens- bzw Fortpflanzungsbedingungen in der aufnehmenden Umwelt als Bewertungsgrundlage herangezogen. Die Einzelfallbewertung ermöglicht so die Grundlagenforschung zum Thema Gene Drive bei einer gleichzeitigen Minimierung des Risikos einer unbeabsichtigten Freisetzung.“
  139. https://www.zkbs-online.de/ZKBS/SharedDocs/Downloads/01_Allgemeine%20Stellungnahmen/01_Allgemeine%20Themen/Bewertung%20von%20Gene-drive%20Systemen%20(2016).pdf?__blob=publicationFile&v=4
  140. Etwa ein Endonuklease-Gen.
  141. https://www.global2000.at/biodiversitaet-und-gentechnik
  142. ETC Group, Extreme Genetic Engineering: An Introduction to Synthetic Biology, Januar 2007.
  143. http://www.etcgroup.org/sites/www.etcgroup.org/files/publication/602/01/synbioreportweb.pdf
  144. Projektbericht Nr: ITA-AIT-7, Wien, November 2018.
  145. https://www.parlament.gv.at/ZUSD/PDF/FTA_02.pdf
  146. Griechisches Präfix (ἐπί-) mit der örtlichen Bedeutung: auf, an, bei, bis, zu, gegen, darüber, hinzu.
  147. Weiterführend: Bird A., Perceptions of epigenetics, in: Nature vom 23.05.2007, Bd 447, 396-398.
  148. Das entspricht etwa 3×109 Bp.
  149. Quelle: Universität Kopenhagen, Wissenschaftsfakultät, Scientists create new technology and solve a key puzzle for cellular memory, 30.08.2018.
  150. Siehe Fn 239.
  151. Vgl Open Biological Ontologies Foundry.
  152. http://geneontology.org
  153. Thomas Splettstoesser [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)].
  154. www.scistyle.com
  155. Phosphats, Desoxyribose (Zucker) und/oder eine der vier Basen (A, T, G oder C) – genauer gesagt eines Basenpaares (Bp).
  156. Codon-Sonne der Aminosäurenamen.
  157. Quelle: By Robert Kohlmann (Aminoacids_table.svg) [CC0], via Wikimedia Commons.
  158. Gen: Augenfarbe; Allel: braun, blau, grün, …
  159. Futuyma D. J. : Evolutionsbiologie, Birkhäuser, Basel/ Boston/ Berlin 1990, 105.
  160. [Darstellung des Verfassers!].
  161. Siehe Fn 239.
  162. Zenk F., Iovino N., Vererbung über die DNA hinaus: Epigenetische Vererbung zwischen Generationen, in: Forschungsbericht – Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik, 2017.
  163. Die Pflanze gehört taxonomisch zur Familie der Kreuzblütler und ist als Acker-Schmalwand, Schotenkresse oder Gänserauke bekannt.
  164. [Darstellung des Verfassers!].
  165. Vgl Skinner M. K., A New Kind of Inheritance, in: Sci Am. 2014; Bd 311, Ausgabe 2, S. 44-51.
  166. Seymour Benzer (* 15. Oktober 1921 in New York City; † 30. November 2007 in Pasadena (Kalifornien)) war ein US-amerikanischer Biophysiker, Wikipedia.
  167. https://de.wikipedia.org/wiki/Seymour_Benzer
  168. RaDM – RNA-abhängige DNA-Methylierung.
  169. Dt: Kleine eingreifende RNA.
  170. Vgl Lebensministerium & Umweltbundesamt, Wien, 30. Oktober 2012, 7 (13).
  171. EFSA-Strategie 2020, Sichere Lebensmittel dank Vertrauen in die Wissenschaft, 9.
  172. Nach der Biopatentrichtlinie 98/44/EG und dem EPÜ sind etwa sog Biopatente unter gewissen Voraussetzungen zulässig.
  173. Frage nach dem »origin of life«, ob organische Komplexe einst aus unbelebter Materie entstanden sind?
  174. Kap II.C.5»Artefakte«, II-69.
  175. Kap II.C.6 »Komplexe Sachsysteme«, II-70.
  176. Kap II.C.4 »Erfindung«, II-68.
  177. Kap II.C.3 »Entdeckung«, II-68.
  178. Bullinger, H-J., Einführung in das Technologiemanagement, Vieweg und Teubner Verlag, Stuttgart 1994, 33 (329).
  179. Vgl Biopatent Monitoring Komitee, Erster Bericht 2006, Kap 4.4, 12. „[…] der Nachweis, dass eine bestimmte Substanz in der Natur vorkommt.“
  180. Patentierung einer wichtigen menschlichen Substanz.
  181. 24. Juli 1843 vom finnischen Patentamt.
  182. Lebensmittellexikon.de: Vitamin B12 bzw. Cobalamin ist ein Vitamin, das ausschließlich von Mikroorganismen gebildet werden kann und durch den Verzehr von tierischen Produkten aufgenommen wird.
  183. http://www.lebensmittellexikon.de/v0000160.php
  184. Vgl TBK 21.02.1995 – T 0356/93 (Pflanzenzellen, Entscheidungsgründe Nr 26 aE) „technische Verfahren zur Erzeugung von Pflanzen, darunter auch Verfahren, bei denen Pflanzen genetisch verändert werden, patentierbar sind.“ Gem Art 64 Abs 2 EPÜ erstreckt sich der Schutzbereich eines europäischen Patents für ein Verfahren auch auf die durch das Verfahren unmittelbar hergestellten Erzeugnisse, somit auch auf Pflanzen.
  185. Kap XIV.A »§ 1311 Satz 1 ABGB (bloßer Zufall)« XIV-528 ff.
  186. Vgl Biopatent Monitoring Komitee, Erster Bericht 2006, Kap 4.4, 12.
  187. Vgl ÖPA Gruppe Technik, Qualitätshandbuch_pub_1.4 (2013), 5.10.4.b, Ziel des Aufgabe-Lösungs-Ansatzes, 122.
  188. Vgl Richtlinien des EPA, G VII 5.3.
  189. Vgl zu den Ausnahmefällen in Bezug auf einen absoluten Stoffschutz dBMJ, Presseinformation, Eckpunkte zur Umsetzung der Biopatent-Richtlinie 98/44/EG, Referat Presse- und Öffentlichkeitsarbeit des Bundesministeriums der Justiz (Hrsg), Berlin, vom 28.10.2004, 4.
  190. Der Fachmann soll zwar hinterher klüger sein, nicht aber schlauer.
  191. Problem-Lösungs-Ansatz des EPA; Vgl TBK 21.11.1994 T 412/93, Die Produktion von Erythropoietin ist Gegenstand des Patents gewesen. Ein Fachmann ist in diesem Verfahren als Dreierteam angesehen worden, das aus einem Wissenschafter, der über langjährige Erfahrung mit dem hier erörterten Aspekt der Gentechnologie bzw Biochemie verfügt hat, und zwei ihm zur Seite stehenden Labortechnikerinnen, die mit den bekannten einschlägigen Verfahren bestens vertraut gewesen sind, bestanden hat.
  192. TBK – Technische Beschwerdekammer des Europäischen Patentamts.
  193. Ratekunst, Kunst der Vermutungen.
  194. Auf Erden hat sich nur eine Lebensform durchgesetzt, die auf Nukleinsäuren mit fünf Nukleotiden und 20 Aminosäuren zwecks Proteinbildung beruht.
  195. Reiter GG, SynBio und DIY-Bio, BioLaw Edt., Washington/Vienna 2015, »Synthetische Biologie (SynBio)«.
  196. Reiter GG, SynBio und DIY-Bio, BioLaw Edt., Washington/Vienna 2015, »BioBricks«.
  197. Diese Betrachtungsweise kann synonym zum Organisationsbegriff aus der Wirtschafts-, Arbeits- und Organisationspsychologie erfolgen. Die Organisation ist zugleich als instrumentale Zuweisung von Rechten, Pflichten, Aufträgen und Aufgaben an sich im Handlungssystem befindliche Personen zu verstehen. Als funktioneller Ansatz iSd Schaffung von Regularien und Strukturen zwecks Erledigung der Pflichten sowie Aufträgen und Aufgaben durch die sich im Handlungssystem befindliche Personen und auch als System im institutionellen Sinne verstanden werden kann.