Was ist zirkuläre RNA (circRNA)?

Zirkuläre RNA ist eine ringförmig geschlossene Form von RNA. Anders als die bekannte mRNA, die fadenförmig ist, bildet circRNA einen geschlossenen Kreis. Dadurch ist sie wesentlich stabiler und wird langsamer von Enzymen abgebaut. Diese Eigenschaft macht circRNA besonders interessant für den Einsatz im Pflanzenschutz, da sie länger wirkt und gezielt eingesetzt werden kann.

Wie funktioniert circRNA im Pflanzenschutz?

CircRNA kann auf zwei Arten wirken: Sie kann entweder Gene von Schädlingen blockieren (Antisense-Strategie) oder Baupläne für Proteine enthalten, die in den Schädlingen toxisch wirken (kodierende RNA). So können etwa lebenswichtige Prozesse in Insekten gezielt unterbrochen oder natürliche Abwehrstoffe wie das Protein des Bakteriums Bacillus thuringiensis in den Schädlingen selbst produziert werden.

Welche Vorteile hat circRNA gegenüber chemischen Pflanzenschutzmitteln?

CircRNA wirkt hochspezifisch, biologisch abbaubar und rückstandsfrei. Sie kann so entwickelt werden, dass nur bestimmte Schädlinge betroffen sind, während Nützlinge wie Bienen oder Marienkäfer verschont bleiben. Zudem entstehen keine toxischen Rückstände in Boden oder Wasser, und die Umweltbelastung wird deutlich reduziert. Im Vergleich zu klassischen Methoden bietet circRNA also Präzision und Nachhaltigkeit zugleich.

Ist circRNA dasselbe wie Gentechnik?

Nein. Bei der RNA-Technologie werden keine dauerhaften Veränderungen im Erbgut vorgenommen. Die Moleküle wirken nur vorübergehend, indem sie die Proteinsynthese der Zielorganismen beeinflussen. Nach einiger Zeit werden sie von den Schädlingen selbst oder durch natürliche Prozesse abgebaut. Pflanzen, Tiere und Menschen bleiben genetisch unverändert. Deshalb gilt circRNA nicht als Gentechnik.

Wie sicher ist die Anwendung von circRNA?

Schon in der Entwicklungsphase wird mithilfe bioinformatischer Analysen überprüft, dass die RNA-Sequenzen ausschließlich Schädlinge treffen und keine „Off-Target“-Effekte auf andere Arten haben. Zusätzlich folgen im Rahmen der Zulassung umfangreiche Prüfungen auf Umweltverträglichkeit und Sicherheit für Bestäuber, Wasserorganismen und andere Nicht-Zielorganismen.

Wann könnte circRNA in der Landwirtschaft eingesetzt werden?

Das Projekt ciRcNApp der Universität Regensburg untersucht derzeit die wissenschaftliche Machbarkeit, die Produktionsmethoden und die wirtschaftliche Umsetzung. Parallel müssen geeignete Zulassungsverfahren entwickelt werden, da es in Europa bislang keine spezifischen Regelungen für RNA-basierte Pflanzenschutzmittel gibt. Erste Zulassungen in den USA zeigen jedoch, dass die Technologie grundsätzlich marktfähig ist. Bis zu einer breiten Anwendung in der Praxis dürfte es aber noch einige Jahre dauern.

Welche Chancen bietet circRNA für die Landwirtschaft?

CircRNA könnte helfen, den Einsatz chemisch-synthetischer Pflanzenschutzmittel deutlich zu reduzieren, Erträge besser abzusichern und die Biodiversität zu schützen. Sie bietet die Möglichkeit, Schädlinge gezielt zu bekämpfen, ohne das ökologische Gleichgewicht zu stören. Damit könnte sie einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft leisten.