Wissenschaftler im Vereinigten Königreich haben erfolgreich Tomaten gezüchtet, die große Mengen an Vitamin D in ihren Blättern und Früchten bilden, indem sie eine bahnbrechende Gen-Editing-Technologie verwenden.
Die Forscher sagen, dass das internationale Projekt unter der Leitung des John Innes Center in Norwich ein globales Gesundheitsproblem angehen könnte, bei dem schätzungsweise mehr als 1 Milliarde Menschen einen Mangel an dem „Sonnenschein-Vitamin“ haben.
Details wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Natur Pflanzen am Montag, zwei Tage bevor die Regierung ihr Gesetz über Gentechnologien vorlegen soll, das es Großbritannien ermöglichen wird, gentechnisch veränderte Pflanzen schneller zu entwickeln und zu vermarkten, als es vor dem Brexit als Mitglied der EU möglich war.
Gideon Henderson, leitender Wissenschaftler am Ministerium für Umwelt, Ernährung und ländliche Angelegenheiten, nannte das Projekt „ein zufällig zeitlich abgestimmtes und sehr schönes Beispiel“ für die Art der Gen-Editing-Entwicklung, die durch die vorgeschlagene Gesetzgebung beschleunigt würde.
Bevor das Gesetz in Kraft tritt, hat die Regierung die britischen Vorschriften für Feldversuche mit gentechnisch veränderten Pflanzen gelockert, was es dem Team des John Innes Centre ermöglichen wird, diesen Sommer Vitamin-D-Tomaten im Freien in Norfolk anzubauen, sagte Cathie Martin, die leitende Forscherin des Projekts.
Es würde mindestens zwei Jahre dauern, bis die wissenschaftlichen Partner des Zentrums in Italien die Genehmigung für einen vergleichbaren Feldversuch dort erhielten, fügte sie hinzu.
Die Forscher verwendeten Crispr, die beliebteste Gen-Editing-Technologie, um eine winzige Veränderung in der DNA der Tomate vorzunehmen. Dies erhöhte die Konzentrationen eines Moleküls namens Provitamin D3 sowohl in den Blättern als auch in den Früchten erheblich. Das Molekül wird dann durch Einwirkung von ultraviolettem Licht oder Sonnenlicht in D3 umgewandelt, die vorteilhafteste Form des Vitamins für den Menschen.
Tomaten, die unter ultravioletter Beleuchtung in Gewächshäusern des John Innes Center angebaut wurden, enthielten genug Vitamin D3 für zwei mittelgroße Früchte, um den täglichen Bedarf eines durchschnittlichen Erwachsenen zu decken, sagte Jie Li, der Hauptautor der Studie.
Die Pflanzen wuchsen genauso gut wie die gleichen Tomatensorten, die nicht genmodifiziert worden waren, und ihre Früchte waren in Aussehen und Geschmack nicht zu unterscheiden.
Der Feldversuch wird zeigen, ob gentechnisch veränderte Tomaten, die im Freien unter englischer Sonne gereift sind, ähnlich angereichert werden. Wenn nicht, könnten die Vitamin-D-Konzentrationen erhöht werden, indem man sie in der Sonne trocknet – oder sie in Italien anbaut.
„40 Prozent der Europäer leiden an Vitamin-D-Mangel, ebenso wie 1 Milliarde Menschen weltweit“, sagte Martin. „Wir gehen nicht nur ein riesiges Gesundheitsproblem an, sondern helfen den Erzeugern, denn Tomatenblätter, die derzeit verschwendet werden, könnten zur Herstellung von Nahrungsergänzungsmitteln aus gentechnisch veränderten Linien verwendet werden.“
Martin sagte, dass die Technologie für Veganer besonders nützlich sein könnte, da Tiere und Fische die Hauptquellen für Vitamin D3 sind, einschließlich Vitamin-D-Ergänzungspillen und -kapseln.
Die nächsten Schritte des Projekts werden darin bestehen, die ernährungsphysiologischen Vorteile der gentechnisch veränderten Tomaten zu bewerten und sicherzustellen, dass ihr Vitamin D erfolgreich absorbiert werden kann, während eine Technologie entwickelt wird, um das Vitamin so effizient wie möglich aus Abfallblättern und -stängeln zu extrahieren.
Das John Innes Centre, ein öffentlich finanziertes Forschungslabor, wird seine Gen-Editing-Technologie allen kommerziellen Züchtern frei zur Verfügung stellen, sagte Martin, obwohl sie möglicherweise Lizenzvereinbarungen mit Crispr-Patentinhabern aushandeln müssen.