Das Unternehmen Terrana Biosciences will Pflanzen resistent gegen Krankheiten und Schädlinge machen und dies mit Hilfe von RNA. Dabei sollen die Pflanzen so programmiert werden, dass sie auf Bedrohungen reagieren.
„Sponsoring“ durch Risikokapital-Gesellschaft
Die Risikokapitalgesellschaft Flagship Pioneering hatte das Start-up Terrana Biosciences an die Börse gebracht, das Pflanzen mit Hilfe von RNA so programmiert, dass sie Schädlingen und Krankheiten widerstehen können, wie Chemical & Engineering News berichtet hatte.
Mit einer Anfangsinvestition von 50 Millionen US-Dollar von Flagship wird Terrana RNA aus gutartigen Pflanzenviren als Träger nutzen, um weitere RNA-Frachten in die Pflanze zu transportieren und sie so bei der Abwehr von Bedrohungen wie Viren, Pilzen und Insekten zu unterstützen.
Terranas Technologie funktioniert ähnlich wie ein Impfstoff. Nachdem das Produkt auf Nutzpflanzen gesprüht wurde, gelangt das RNA-Chassis durch winzige Risse in den Blättern in die Pflanze und transportiert die RNA-Fracht zu den Pflanzenzellen. Die Fracht könnte eigenständig wirken, um die Immunantwort der Pflanze zu stimulieren und Viren abzuwehren, oder sie könnte in pflanzenunterstützende Proteine übersetzt werden, wie beispielsweise Cry-Proteine, die Insekten töten, wenn diese an einer Pflanze knabbern.
Ryan Rapp, CEO und Flagship-Partner von Terrana, sagt, dass die Fracht-RNA maßgeschneidert werden kann, um zahlreiche Probleme zu lösen, darunter Virusinfektionen, Insektenbefall und die Anpassung an den Klimawandel.
„Wie Software“
„Stellen Sie es sich wie Software vor“, sagt er. „Sie können eine Diskette oder einen USB-Stick in den Computer stecken und ihm Anweisungen geben. Dies ist das erste Mal, dass wir eine Plattform haben, auf der wir dies tatsächlich bei Pflanzen tun können.“
Da die Chassis-RNA von Viren stammt, die Pflanzen bereits tolerieren, kann sie sich frei durch das Gefäßsystem der Pflanze bewegen. Terrana modifiziert die empfindliche Nukleinsäure, um sie auf den Blättern vor Umweltschäden zu schützen. Beispielsweise kann das Unternehmen Haarnadelstrukturen hinzufügen, die dazu führen, dass sich die RNA abwehrend zusammenrollt.
Sobald die RNA in eine Pflanze gelangt, repliziert sie sich. Das bedeutet, dass Landwirte das Produkt seltener sprühen können als herkömmliche Pestizide.
Mark Trimmer, Präsident des Agrarbiotechnologie-Informationsunternehmens DunhamTrimmer, erklärt, dass RNA normalerweise schnell abgebaut wird, was ihre Anwendung als Pflanzenspray erschwert. Die Verbesserung der Haltbarkeit des RNA-Chassis erhöht die Chancen, dass ein Produkt in die Pflanze gelangt, sich repliziert und seine Anweisungen erfolgreich ausführt. Trimmer sagt, das Unternehmen habe das Potenzial, eine Vielzahl von Problemen zu lösen, vorausgesetzt, die Technologie sei kosteneffizient. „Werden die Kosten der Produkte niedrig genug sein?“, fragt er. „Sie hätten sicherlich eine Fülle von Möglichkeiten.“
Erlaubnis der US-Umweltschutzbehörde
Wie so oft entwickelte Flagship die Technologie selbst und wurde dabei von der emeritierten Forscherin Marilyn J. Roossinck der Pennsylvania State University unterstützt. Terrana reiht sich neben fünf weiteren von Flagship gegründeten Agrar-Start-ups ein, darunter das auf Kohlenstoffbindung spezialisierte Unternehmen Indigo Ag und das Schädlingsbekämpfungsunternehmen Invaio Sciences.
Terranas Ansatz unterscheidet sich von dem von Unternehmen, die RNA-Interferenz (RNAi) zum Pflanzenschutz einsetzen. Im vergangenen Jahr erlaubte die US-Umweltschutzbehörde Landwirten die Verwendung eines RNAi-Insektizids von GreenLight Biosciences, das auf der Pflanzenoberfläche verbleibt. Wird es von Käfern aufgenommen, schaltet die RNA ein Gen aus, das diese zum Überleben brauchen.
Andere Unternehmen verwenden ähnliche Technologien wie Terrana. Das Start-up Silvec Biologics entwickelt basierend auf einer Technologie der Virologin Anne Simon von der University of Maryland ein Produkt, das RNA nutzt, um Peptide oder kleine RNAs an erkrankte Bäume zu transportieren.
Terranas erste Produkte werden Mais, Sojabohnen und Tomaten vor Viren schützen. Landwirte haben keine gute Lösung für mehrere Pflanzenviren, sagt Rapp, und die Produkte von Terrana könnten helfen.
Erschreckend wie ernüchternd ist zweifellos die Tatsache, dass die auch in den Impfungen angestrebte selbstreplizierende RNA hier bereits bei Nahrungsmitteln bereits um-und eingesetzt wird.
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