Landwirtschaftliche Schädlinge verursachen jährlich Ernteverluste in Höhe von über 100 Milliarden US-Dollar. Herkömmliche Pestizide wirken, können aber giftig sein. Darüber hinaus sammeln sich viele Chemikalien, die auf Pflanzen angewendet werden, im Boden, im Wasser oder in der Nahrung an und wirken sich negativ auf nützliche Insekten wie Bienen und Schmetterlinge aus.
Viele schädliche Insekten, Unkräuter, Viren und phytopathogene Pilze haben Resistenzen gegen Pestizide entwickelt. Landwirte haben immer weniger Möglichkeiten zur umweltfreundlichen Insektenbekämpfung.
Landwirte setzen seit vielen Jahren wirksame chemische Pestizide auf Erdölbasis in Form von Neonicotinoiden, Pyrethroiden, Carbamaten und Organophosphaten ein. Diese Stoffe töten alles, auch Nützlinge, schädigen Pflanzen und verbleiben viele Jahre in der Umwelt, verschlechtern die Bodenqualität und verschmutzen die Wasserressourcen.
GreenLight Biosciences sucht nach alternativen Pflanzenschutzmitteln zu Pestiziden. Das Zentrum ihrer Forschung ist die RNA. Im Zuge der Arbeit haben Wissenschaftler herausgefunden, dass man, wenn man dsRNA in einen bestimmten Erreger – zum Beispiel ein Bakterium – injiziert, die Zellen des Erregers dazu zwingen kann, seine eigene mRNA zu zerstören und diese an der Produktion wichtiger Proteine zu hindern. Darüber hinaus konnten Wissenschaftler eine Technologie etablieren, um bestimmte Gene in Krankheitserregern zu deaktivieren.
In Kenntnis dieser Informationen entwickelten die Forscher spezielle RNA-Sprays, die auf ein bestimmtes Gen oder eine Genkombination eines Schädlings abzielen. GreenLight Biosciences arbeitet beispielsweise an einem Spray, das auf das Immunsystem der Kohlmotte wirkt. Wenn der Schädling im Laufe der Zeit eine Resistenz gegen das Spray entwickelt, können Wissenschaftler die Zusammensetzung des Medikaments leicht ändern. RNA-Moleküle können verwendet werden, um die Genexpression zu regulieren. Die Anwendung einer sicheren RNA-Lösung auf Pflanzen tötet Schädlinge ab, hält die Pflanze gesund und minimiert die Umweltbelastung.
Darüber hinaus bietet GreenLight Biosciences ein RNA-Spray an, das den Kartoffelkäfer inaktiviert. Das Spray wird derzeit von der US-Umweltschutzbehörde EPA getestet. Die endgültige Entscheidung wird das Departement Mitte 2022 treffen.
Wissenschaftler sind bestrebt, Landwirten sichere, kostengünstige und gezielte Biokontrollen zur Verfügung zu stellen, die Schädlinge stoppen und gleichzeitig Kulturpflanzen, Bestäuber und Land vor und nach der Ernte schützen.