Eine neue Ära im Pflanzenschutz mit RNAi-Technologie

Eine neue Ära im Pflanzenschutz mit RNAi-Technologie

Das erste zugelassene RNAi-Spray zeigt, wie doppelsträngige RNA Schaderreger gezielt ausschalten kann. Eine Studie mit Fraunhofer IME erklärt den Mechanismus und weist auf Chancen für einen selektiven Pflanzenschutz hin.

Kartoffelkäfer im Feld
RNAi-Sprays nutzen doppelsträngige RNA, um im Kartoffelkäfer lebenswichtige Gene gezielt auszuschalten.

Der Kartoffelkäfer ist ein weltweit bedeutender Schädling im Kartoffelanbau und entwickelt zunehmend Resistenzen gegen klassische Insektizide. Mit Calantha® steht in den USA seit 2023 ein neuartiges RNAi-Spray zur Verfügung, das auf doppelsträngiger RNA basiert. Forschende von GreenLight Biosciences, dem Fraunhofer IME und der Justus Liebig Universität Gießen haben nun den Wirkmechanismus detailliert beschrieben.

So wirkt Ledprona im Insekt

Der Wirkstoff Ledprona ist eine dsRNA-Sequenz, die im Kartoffelkäfer gezielt das Gen PSMB5 adressiert. Frisst die Larve behandelte Blätter, nimmt sie die dsRNA auf. Über den natürlichen RNAi-Prozess wird die Bildung der Proteasom Untereinheit PSMB5 herunterreguliert. Dadurch gerät das zelluläre Proteinrecycling aus dem Takt. Die Studie beschreibt als Folge eine Proteasom Fehlfunktion mit Anreicherung beschädigter Proteine, die schließlich zum Absterben der Larven führt.

Was das für Europa bedeutet

RNAi-Sprays gelten als hochspezifisch, weil die Sequenz auf den Zielorganismus zugeschnitten ist. Zugleich ist dsRNA biologisch abbaubar und hinterlässt keine toxischen Rückstände. Damit eröffnet die Technologie Optionen für einen selektiveren Pflanzenschutz und kann den integrierten Ansatz ergänzen. Für eine breitere Anwendung in Deutschland und der EU braucht es jedoch geeignete Zulassungswege. Am Fraunhofer IME werden parallel RNA-Sprays gegen Blattläuse und gegen die Schilf Glasflügelzikade entwickelt. Ein Schlüssel bleibt die passende Formulierung, die Wirksamkeit und Umweltverträglichkeit im Feld zusammenbringt. GreenLight beschreibt zudem eine biochemische Herstellung von dsRNA ohne gentechnisch veränderte Organismen, was die Skalierung erleichtern kann. Weitere RNAi-Sprays sind bereits in Vorbereitung, darunter Kandidaten gegen die Varroamilbe. 

ag