Wie CRISPR 6 Milliarden Hühner vor dem Fleischwolf retten könnte

Wir müssen über Hühner sprechen.

Wo immer Menschen auf dem Planeten existieren, essen sie mit ziemlicher Sicherheit Hühner – oder Hühnereier. Von Delhi bis Peking, von Moskau bis Oona-Woop-Woop vervollständigt das bescheidene Geflügel unsere Braten, Suppen und Frühstücksteller.

Fünfzig Milliarden Hühner werden jedes Jahr aufgezogen, aber mehr als 6 Milliarden männliche Küken schaffen es nie über einen Tag hinaus. Brütereien auf der ganzen Welt warten darauf, dass die Jungen aus einem Ei stoßen, nur um sie in den sicheren Tod zu schicken: eine Hochgeschwindigkeits-Industriemühle, die sie sofort mazeriert.

Es ist ein grausames Schicksal, aber es ist derzeit die wirtschaftlichste und – bemerkenswerterweise würden einige sagen – die humanste Art, mit diesen „nutzlosen“ Vögeln umzugehen. Eine unglückliche Wahrheit der Hühnerbiologie: Männer produzieren keine Eier. Jedes Männchen, das geschlüpft ist, um ein eilegendes Huhn zu sein, ist wertlos und zum Sterben bestimmt.

Aber wenn es einen Weg gäbe, das Geschlecht des Kükens zu bestimmen, bevor es schlüpft, könnte das Keulen von Eintagsküken für immer aufhören. Das könnte als Gewinn für Tierschützer gesehen werden, die das Schlachten als unethisch und barbarisch betrachten, aber es würde auch als Gewinn für die eierlegende Industrie gelten, die seit Jahrzehnten nach einer alternativen Methode zum Töten sucht, die wirtschaftlich sinnvoll ist.

In den letzten 10 Jahren haben sich Biotech-Startups durchgesetzt und begonnen, nach dem goldenen Ei der Branche zu suchen: einem Durchbruch, der die Geschlechtsbestimmung im Ei (in ovo) ermöglichen und das Schicksal von Milliarden von Hühnern jedes Jahr verändern würde.

Einige bahnbrechende Forscher der australischen Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) glauben, eine Antwort gefunden zu haben – und es geht um Laser. Mit dem revolutionären gentechnischen Werkzeug CRISPR kann das Team die Gene einer Seeanemone in das Hühnergenom spleißen und ein spezielles, leuchtendes Ei erzeugen. Indem sie Laserlicht auf die Schale richten, können sie das Geschlecht eines Huhns am Tag des Legens erkennen.

Obwohl die Idee einfach ist, hat sie die Macht, das Huhn für immer grundlegend zu verändern, indem sie einen gentechnisch veränderten Organismus in die Nahrungskette einfügt. Das bedeutet, dass wir bald vor einer Entscheidung stehen könnten: Wollen wir das Töten von Eintagsküken stoppen? Oder wollen wir die Biotechnologie nutzen, um die Natur unserem Willen zu beugen?

Was kam zuerst?

Genetik ist das größte Problem der Pharmaindustrie – und ihre mögliche Lösung.

Das Huhn auf Ihrem Teller ist nicht dasselbe Huhn, das die Eier in Ihr Omelett gelegt hat. Hühner werden speziell für beide Zwecke gezüchtet. Diejenigen, die für die Fleischproduktion verwendet werden, sind als Broiler bekannt, während diejenigen, die für die Eierproduktion verwendet werden, als Schichten bekannt sind. Auf genetischer Ebene sind diese beiden Hühnerarten leicht unterschiedliche Tiere.

Masthähnchen sind genetisch so programmiert, dass sie ihr Futter in Muskeln verwandeln und so schnell wie möglich so groß wie möglich werden. Legehennen hingegen neigen dazu, Eier zu legen, anstatt ihre Muskeln aufzupolstern. Während männliche und weibliche Hühner beide als Broiler verwendet werden können, sind Schichten eine andere Geschichte. Die Weibchen wachsen zu Eierfabriken auf, aber die Männchen sind im Grunde ein ungenutztes Nebenprodukt. Sie können keine Eier produzieren, und aufgrund ihrer Genetik sind sie auch nicht so gut darin, Muskeln aufzubauen.

“ Ihre Genetik ist so, dass sie bei allem, was sie tun, Elite sind. Sie sind entweder Elite bei der Herstellung von Fleisch oder Elite bei der Herstellung von Eiern „, sagt Mark Tizard, Genetiker am CSIRO.

„Das Ergebnis ist, dass es im Durchschnitt dreimal so lange dauert und viel, viel mehr Futter benötigt, um ein männliches Legehühnchen auf eine vernünftige Größe zu bringen, die in ein Fleischprodukt umgewandelt werden kann.“

China, der weltweit größte Eierproduzent, benötigt rund 1,2 Milliarden Legehennen, um täglich über 1 Milliarde Eier zu produzieren. Die USA haben rund 325 Millionen Schichten, die jährlich rund 75 Milliarden Eier abpumpen. Bei der Zucht von Schichthennen wird die Hälfte der Nachkommen der Mutterhenne männlich sein.

So wie es jetzt aussieht, durchlaufen alle Eier, die eine Henne legt, den gleichen 22-tägigen Inkubationszyklus, der am Ende ein Küken hervorbringt. Dann inspiziert ein spezialisierter „Hühnersexeur“ die neugeborenen Küken, indem er entweder „zwischen ihre Beine“ schaut oder ihre Flügelfedern untersucht, die zwischen Männchen und Weibchen leicht variieren. Sexers treffen ihre Entscheidung – schnell – basierend auf einer kleinen Beule, die in der Analöffnung des Vogels sichtbar ist.

„Die Mädchen gehen auf eine schöne Farm, wo sie versorgt, gefüttert und untergebracht werden“, erklärt Tizard. „Die Jungs gehen ein Förderband hinunter und dann direkt in eine sich schnell drehende Klinge.“

Das Ergebnis sind mehr als 6 Milliarden männliche Küken, die jedes Jahr zerstört werden.

Dies mag gnadenlos und kalt erscheinen, aber internationale Tierschutzorganisationen wie die Weltorganisation für Tiergesundheit verurteilen solche klinischen Tötungen nicht. Die Richtlinien der American Veterinary Medical Association für Küken-Euthanasie besagen, dass einer der Hauptvorteile der Methode „der Tod fast augenblicklich ist“, aber dieses Argument überzeugt Wohlfahrtsorganisationen wenig davon, dass die Praxis ethisch ist.

„Als Organisation glauben wir, dass Tiere jedes Recht auf Leben haben, das wir genießen“, sagt Alex Vince, Kampagnenkoordinator für Nutztiere bei Animal Liberation Australia. „Wir glauben nicht, dass es einen ethischen Weg gibt, ein anderes Tier für irgendeinen Zweck zu verwenden, wenn wir eine Vielzahl von Alternativen zur Verfügung haben.“

Kurz vor der Schließung jeder Hühnerfarm auf der ganzen Welt werden männliche Hühner weiterhin an die Mühle verfüttert. Das Problem zu lösen, während das Huhn noch im Ei ist, ist weniger grausam als die Alternative – und viele Unternehmen auf der ganzen Welt versuchen genau das zu tun.

Zählen Sie Ihre Hühner

Das Geschlecht eines Huhns in ovo zu bestimmen, ist keine neue Idee.

Ein deutsches Biotech-Unternehmen, Seleggt, brachte sein weltweit erstes „No-Kill“ -Produkt im November 2018 zu einer Berliner Supermarktkette. Die Technologie von Seleggt bohrt am neunten Tag der Inkubation winzige Löcher in die Eierschale und saugt etwas Flüssigkeit aus. Die Flüssigkeit wird verwendet, um das Geschlecht des Kükens durch Testen auf einen weiblichen Biomarker zu bestimmen.

Mit einer ähnlichen Methode arbeitet das niederländische Startup In Ovo an einer eigenen Lösung. Das Unternehmen hat kürzlich Millionen von Euro erhalten, um seine Methode weiterzuentwickeln, die, wie im Fall von Seleggts Eiern, am neunten Tag der Inkubation eine Probe der Flüssigkeit im Ei entnimmt und nach einem anderen Biomarker sucht.

„Das Problem dabei ist, dass solche Verfahren langsam und teuer sind“, sagt Tizard. „Sie sind zu langsam und zu teuer, um wirtschaftlich zu sein, um den Prozess des Entfernens der Männchen nach dem Schlüpfen zu ersetzen.“

Tizard und seine Kollegen von Australiens CSIRO verwenden einen anderen Ansatz, von dem sie hoffen, dass er viel schneller sein wird: Gentechnik des Huhns, um eine spezielle Art von Ei zu produzieren. Eine, die ein helles, rotes Licht aussendet. Diese einfache Genbearbeitung würde einem dritten Auge ähneln – es würde uns erlauben, in das Ei zu sehen. Bemerkenswerterweise könnte es am ersten Tag verwendet werden, direkt nachdem das Ei gelegt wurde.

“ Wir haben eine einfache Befragung, bei der keine Löcher gebohrt oder Proben entnommen, diese Proben verarbeitet und auf die Antwort gewartet werden müssen „, sagt Tizard.

Alles, was Sie brauchen, ist ein Laser und eine Handvoll Genetiker.

Rotes Licht, grünes Licht

Wenn ein befruchtetes Ei gelegt wird, ist das Küken im Inneren nichts anderes als ein Bündel von 60.000 Zellen.

Diese Zellen enthalten bereits genetisches Material, Chromosomen voller Gene, Gene voller DNA. Wie beim Menschen bestimmen Hühnerchromosomen das Geschlecht. Wenn ein Huhn zwei Z-Chromosomen erhält, ist es männlich. Wenn es ein Z- und ein W-Chromosom erhält, ist es weiblich. Das gibt CSIROS Gentechnikern ein Ziel: das weibliche Z-Chromosom, das an männliche Küken weitergegeben wird.

Die Technologie im Zentrum des Durchbruchs ist CRISPR, ein leistungsfähiges Werkzeug, das 2012 entdeckt wurde und so vielseitig ist, dass es fast jedes Gen in fast jeder Spezies bearbeiten kann. CRISPR wird oft als „molekulare Schere“ bezeichnet und kann die DNA-Sequenz eines Gens schneiden und ein neues Gen in die Lücke „einfügen“.

Im Falle der gentechnisch veränderten Hühner von CSIRO würde CRISPR ein Gen, das von einer Seeanemone stammt, in das Chromosom nur für Männer einfügen. Dieses Gen produziert „rotes Leuchtstoffprotein“ (RFP), das unter Laserlicht glüht und die Zellen veranlaßt, eine rot-orange Fluoreszenz abzugeben. Genau wie eine rote Ampel Ihnen sagt, dass Sie anhalten sollen, sagt das rote Licht, das aus dem Ei reflektiert wird, einem Handler (oder einer Maschine), dass sich ein männliches Küken darin befindet, und der Inkubationsprozess wird beendet.

„Es ist ein einfacher Test für das Vorhandensein des Chromosoms durch Licht in diesem Ei … bevor Sie es überhaupt in den Inkubator geben „, sagt Tizard.

Was passiert, wenn das Ei nicht rot leuchtet? Dann ist das Huhn weiblich, das Ei wird in einen Inkubator gelegt und 21 Tage später wird eine Henne geboren. Sie wird dann an eine Farm verkauft und pumpt ihr ganzes Leben lang die Eier aus, die Kartons in Supermarktregalen füllen.

Die Vorteile, das Ei kurz nach dem Legen aus der Produktionslinie zu nehmen, sind zweifach: Der Inkubator hätte doppelt so viel Freiraum, so dass Sie doppelt so viele Eier unterbringen können, und die männlichen Eier können auch wiederverwendet werden, sagen wir für Impfstoffe oder Futterproduktion.

Kartonkopien

Eines der wichtigsten Elemente bei der Schaffung eines gentechnisch veränderten Huhns für diesen Zweck besteht darin, eine Öffentlichkeit aufzuklären, die immer noch besorgt über die Risiken des Verzehrs gentechnisch veränderter Lebensmittel ist. Während Wissenschaftler im Allgemeinen zustimmen, dass gentechnisch veränderte Lebensmittel sicher zu konsumieren sind, lehnen viele Menschen ihre Verwendung immer noch ab.

„Die Wahl ist: Willst du weiterhin männliche Küken ausmerzen?“ fragt Tizard. „Oder wollen Sie einen Prozess haben, in dem Biotechnologie hinein- und herausgenommen wird, ohne dass sich an dem Lebensmittelprodukt, das Sie im Supermarkt abholen, etwas ändert?“

Die Eier, die CSIRO entwickelt, sind im Wesentlichen Kopien der Eier, die Sie bereits im Supermarkt kaufen. Das liegt daran, dass die Weibchen – die Hühner, die unsere essbaren Eier legen – niemals die genetische Veränderung erhalten. Es kann nicht in unseren Kuchen oder Omelettes landen, weil es an das männliche Chromosom gebunden ist.

Diese Lösung umgeht elegant die Frage der Regulierung gentechnisch veränderter Organismen für den menschlichen Verzehr. Und die Regulierung war in diesem Bereich notorisch schwierig. Das erste gentechnisch veränderte Tier, das für den Verzehr zugelassen wurde, der AquAdvantage-Lachs, kämpfte 25 Jahre lang um die Zulassung der US-amerikanischen Food and Drug Administration und von Health Canada. Die FDA genehmigte schließlich den Verkauf des gentechnisch veränderten Lachses im Jahr 2015, aber Komplikationen in Bezug auf die Kennzeichnung von Produkten verhindern immer noch, dass er in den USA auf den Markt kommt.

Tizard schlägt vor, dass die Regulierungsbehörden ihre gentechnisch veränderten Hühner anders sehen werden und ist zuversichtlich, dass sie die Eier nicht auf dem Markt als „gentechnisch verändert“ kennzeichnen würden.“ Trotzdem erkennt er die Notwendigkeit, dass ihre Eier die gleichen regulatorischen Prozesse durchlaufen, die andere gentechnisch veränderte Organismen durchlaufen. „Ich würde gerne sehen, dass alle Kästchen angekreuzt sind, bevor wir zu einem Stadium kommen, in dem die Öffentlichkeit damit konfrontiert wird“, sagt er.

Für den Verbraucher gibt es auch die Frage des Preises. In Deutschland, wo im Dezember 2018 erstmals „No-Kill“-Eier in den Handel kamen, sind die Preise für einen Karton um 2 bis 3 Cent gestiegen. Vielleicht nicht genug, um sofort wahrnehmbar zu sein, aber dennoch ein Unterschied. Wenn man die Notwendigkeit berücksichtigt, Brütereien mit neuer Ausrüstung auszustatten, besteht das Potenzial, dass diese Erhöhungen auch bei CSIROS Hühnern zu beobachten sind.

Chris Delforce, Executive Director bei der Umweltschutzgruppe Aussie Farms, schlägt vor, dass sich die Wirtschaftlichkeit nicht summiert.

“ Die Umstellung aller dieser Einrichtungen auf Sexing vor dem Schlüpfen würde erhebliche Kosten ohne klare wirtschaftliche Rendite bedeuten, insbesondere wenn die Praxis der Mazeration Eintagsküken der Öffentlichkeit, die Eier konsumiert, noch weitgehend unbekannt ist.“

Einige der Kosten können für die Eierproduzenten teilweise ausgeglichen werden, da mit den überschüssigen männlichen Hühnereiern neue Einnahmequellen geschaffen werden. Eier sind ein wichtiger Bestandteil der Impfstoffproduktion, mit bis zu einer halben Milliarde Eiern pro Jahr werden rund 90 Prozent der weltweiten Grippeimpfstoffe hergestellt. Eiweiß ist aufgrund seines hohen Proteingehalts auch in der Kosmetikindustrie beliebt, wo es in Shampoos und Haarbehandlungen verwendet werden kann.

Tizard glaubt, dass seine Hühner nahtlos in die Produktionslinie passen könnten, wenn auch mit geringfügigen Anpassungen an die aktuellen Praktiken. „Es würde einige kleine Verbesserungen brauchen, wie die Dinge im Moment gemacht werden, aber wir sind zuversichtlich, dass es getan werden könnte“, sagt er.

Einen Plan ausbrüten

Durch selektive Zucht haben wir versehentlich männliche Küken so entworfen, dass sie für die Legeindustrie völlig nutzlos sind. Das hat einen ethischen Albtraum geschaffen: Sie werden nur geboren, um zu sterben. Jetzt müssen wir unseren Weg aus ihm heraus entwerfen.

Unilever, einer der weltweit führenden Lebensmittelhersteller, kündigte 2014 an, die Kükenkeulung zu stoppen. Dies schien den Forschungs- und Entwicklungsfortschritt anzukurbeln, und sogar United Egg Producers, die 95 Prozent der Eierproduzenten in den USA repräsentieren, verpflichteten sich vor drei Jahren, die Praxis bis 2020 zu beenden.

Es war jedoch schwierig, ein Produkt auf den Markt zu bringen. Neben den deutschen „No-Kill“ -Eiern gibt es nur wenige Erfolgsgeschichten. Da sich die Frist für 2020 nähert, ist es unwahrscheinlich, dass das Ziel erreicht wird, aber neue Initiativen sind im Gange, um neue Entwicklungen voranzutreiben.

Das Neueste kommt über die Stiftung für Ernährungs- und Landwirtschaftsforschung. Die von der US-Regierung unterstützte Organisation kündigte im Oktober 2018 einen „Egg-Tech-Preis“ in Höhe von 6 Millionen US-Dollar an, um „die Entwicklung neuer Technologien anzuregen“, die eine schnelle, frühe Geschlechtsbestimmung in Ovo ermöglichen. Anträge auf Seed-Finanzierung werden Anfang 2019 erwartet.

Timothy Kurt, wissenschaftlicher Programmdirektor bei FFAR, erklärt, dass aktuelle Sexing-Lösungen immer noch unter einer Reihe von Fallstricken leiden: Sie sind zu langsam, funktionieren zu spät während der Inkubation und haben eine geringe Empfindlichkeit.

Für Tierschützer spielt das alles keine Rolle. Trotz der wissenschaftlichen Fortschritte werden Hühner weiterhin getötet und auf unsere Teller gelegt, in unserem Fast Food gebraten und in unseren Öfen geröstet. Und Gruppen wie Animal Liberation und Aussie Farms werden sich weiterhin der unmenschlichen Behandlung des bevölkerungsreichsten Vogels der Welt widersetzen.

„Unsere Position ist, dass es nichts Ethisches daran gibt, Lebewesen für Profit zu züchten, auszubeuten und zu töten“, sagt Delforce. „Es wird immer eine inhärent und ungerechtfertigt unethische Industrie bleiben.“

Am Ende stehen weder das Huhn noch das Ei an erster Stelle. Dieser Platz ist für uns reserviert, unsere Frühstücksaufstriche und unsere Mägen. Aber 7 Milliarden Eier pro Jahr von der sicheren Zerstörung durch Hochgeschwindigkeitsschleifer abzulenken, muss etwas bedeuten, oder?