Gentechnisch veränderte Pflanzen (GMPs), die auf den Markt gebracht werden sollen, können so gestaltet werden, dass sie durch RNA-Interferenz (RNAi) eine „Gen-Stilllegung“ bewirken. Die Risiken für den Menschen sind dabei weitgehend nicht untersucht.
Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) und andere internationale Risikobewertungsstellen/Regulierungsbehörden haben mehrere Maßnahmen ergriffen, um festzustellen, ob die bestehenden Risikobewertungsansätze für GMPs für die Risikobewertung von RNAi-basierten GMPs geeignet sind oder ergänzende oder alternative Ansätze erfordern. Unseres Wissens wurden auf internationaler Ebene keine speziellen Richtlinien für die Risikobewertung und Regulierung von RNAi-basierten GMPs entwickelt, was bestätigt, dass bestehende wissenschaftlich fundierte Risikobewertungsansätze für GMPs im Allgemeinen als für RNAi-basierte GMPs geeignet angesehen werden. Für die Risikobewertung von RNAi-basierten GMPs wurden jedoch einige Besonderheiten festgestellt.
In dieser Studie berichten Forscher über einige dieser Besonderheiten, die vom GMO-Gremium der EFSA für die molekulare Charakterisierung, die Bewertung der Lebensmittel-/Futtermittelsicherheit und die Bewertung des Umweltrisikos von RNAi-basierten GMPs festgestellt und berücksichtigt wurden, wobei wir den DvSnf7-dsRNA-exprimierenden Mais MON87411 als Fallstudie verwenden.
„Pflanzen können so verändert werden, dass sie durch RNA-Interferenz (RNAi) eine Gen-Stilllegung bewirken. Derzeit wurden RNAi-basierte GMPs entwickelt, die entweder eine doppelsträngige RNA (dsRNA) oder einen künstlichen microRNA (miRNA)-Vorläufer exprimieren. Diese Moleküle werden durch Dicer/Dicer-ähnliche Proteine in einen Pool kleiner RNAs gespalten, die 20–30 Nukleotide lang sind (small interfering RNAs [siRNAs] oder miRNAs), und die spezifisch die Ziel-/Messenger-RNA (mRNA) mit perfekter oder nahezu perfekter Komplementarität binden ( Burand und Hunter, 2013 ; Koch und Kogel, 2014 ; Cagliari et al., 2019 ). siRNAs und miRNAs binden an ein Argonaute-Protein und bilden den RNAi-induzierten Silencing-Komplex, der aufgrund seiner Sequenzhomologie auf verwandte RNAs abzielt. Aktuelle RNAi-basierte GMPs exprimieren typischerweise eine dsRNA, die entweder darauf ausgelegt ist, eine endogene mRNA der Pflanze herunterzuregulieren (z. B. um die Nährstoffzusammensetzung zu verändern) oder ein Gen in Schädlingen oder Krankheitserregern, die diese Pflanzen befallen, die sogenannte Umwelt-RNAi (z. B. Ivashuta et al., 2015 ).“
Dazu die Autoren weiter:
„Kleine interferierende RNAs und miRNAs können außerdem die Stilllegung von Genen in der Pflanze auslösen, die nicht die beabsichtigten Ziele sind (d. h. Off-Targets ), was zu unbeabsichtigten Phänotypen führt ( Casacuberta et al., 2015 )“.
Stellungnahmen des GMO-Gremiums zu RNAi-basierten GMPs :
„Das GMO-Gremium der EFSA bewertete Anträge auf Marktzulassung für den Import und die Verarbeitung der Kartoffelsorte EH92-527-1 (einschließlich Anbau in der EU) und der Sojabohnen MON87705, 305423, MON87705 × MON89788 und 305423 × 40−3−2 (ohne Anbau) für Lebens- und Futtermittelzwecke. Diese Anträge sollen pflanzenspezifische endogene Transkripte herunterregulieren, die den Amylose- und Stärkegehalt in Kartoffelknollen oder das Fettsäureprofil von Sojabohnen modulieren ( EFSA-Gremium für genetisch veränderte Organismen [EFSA GMO], 2006a , 2012 , 2015 ; EFSA-Gremium für genetisch veränderte Organismen [EFSA GMO], 2013 , 2016 ). Kürzlich bewertete das GMO-Gremium auch die Maisereignisse MON87411 und MON87427 × MON89034 × MIR162 × MON87411, die Fälle von RNAi in der Umwelt darstellen ( EFSA-Gremium für gentechnisch veränderte Organismen [EFSA GMO], Naegeli et al., 2018 bzw. 2019 ). Mais MON87411 exprimiert unter anderem eine insektizide DvSnf7-dsRNA, die das Snf7- Transkript im westlichen Maiswurzelbohrer ( Diabrotica spp.) herunterreguliert und so Schutz vor diesem großen Maisschädling bietet. Einige Aspekte der Risikobewertung von Mais MON87411 werden weiter unten erörtert.“
Sicherheitsbewertung von Lebensmitteln und Futtermitteln
„Wie durch den externen wissenschaftlichen Bericht ( Dávalos et al., 2019 ) unterstützt, sind ncRNAs, einschließlich Silencing-RNAs, allgegenwärtige Bestandteile der Ernährung von Mensch und Tier. Es ist bekannt, dass Silencing-RNAs aus der Nahrung bald nach der Einnahme aufgrund der Bedingungen (z. B. pH-Wert) und Enzyme im Lumen des Gastrointestinaltrakts sowie aufgrund mehrerer Barrieren auf zellulärer (z. B. Darmschleimhaut) und intrazellulärer (z. B. lysosomales System) Ebene, die ihre systemische Absorption verhindern, rasch abgebaut werden. Daher kann die Menge an Silencing-RNAs, die nach der Einnahme von FF aus der Nahrung absorbiert wird, bei Menschen und Tieren (Säugetieren, Vögeln und Fischen) als vernachlässigbar angesehen werden, sofern keine chemischen Modifikationen vorgenommen werden, die ihre Stabilität erhöhen.
Das berichtete weitverbreitete, wenn auch geringe Vorkommen exogener RNAs in biologischen Flüssigkeiten von Menschen und Tieren muss daher kritisch betrachtet werden, da es auf technische Artefakte und Verunreinigungen zurückzuführen sein könnte ( Dávalos et al., 2019 ). Systemische Effekte von oral aufgenommenen Silencing-RNAs pflanzlichen Ursprungs konnten nicht zuverlässig nachgewiesen werden.
In jedem Fall würde die vernachlässigbare Absorption die Möglichkeit, dass Silencing-RNAs in ausreichender Menge ein Gewebe oder einen funktionellen Ort erreichen, und damit die Möglichkeit, eine biologische Wirkung auszuüben, weiter einschränken.“
https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2020.00445/full
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