Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME
Leonie Graser:
»Die Studie beschreibt erstmals den sekundären molekularen Wirkmechanismus eines sprühbaren dsRNA-Produkts und unterstreicht dessen Präzision und Nachhaltigkeit im Pflanzenschutz.«
Der Kartoffelkäfer gehört zu den wichtigsten Schädlingen im Kartoffelanbau. Mit der Zulassung von Calantha® (Wirkstoff: Ledprona) wurde 2023 in den USA erstmals ein sprühbares Pflanzenschutzmittel auf Basis doppelsträngiger RNA gegen den Kartoffelkäfer eingeführt. Solche RNA-Sprays gelten als vielversprechende, umweltverträglichere Alternative zu herkömmlichen Insektiziden, weil sie gezielt nur bestimmte Schädlinge treffen. Bislang war jedoch unklar, wie genau dieses neue Wirkprinzip im Insekt zum Tod führt.
Eine aktuelle Studie von GreenLight Biosciences, dem Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME und der Justus-Liebig-Universität Gießen beschreibt erstmals detailliert den Wirkmechanismus. Die untersuchte dsRNA schaltet gezielt das Gen für eine zentrale Untereinheit des Proteasoms aus, des zellulären Systems zum Abbau beschädigter Proteine. Dadurch wird der korrekte Aufbau des Proteasoms verhindert.
Über diesen primären Effekt hinaus identifizierte die Studie einen bislang unbekannten sekundären Mechanismus: Die gestörte Proteasom-Funktion führt zu einer schädlichen Anreicherung fehlerhafter Proteine im Körper der Kartoffelkäferlarven, was letztlich zu deren Absterben führt. Damit wird erstmals beschrieben, wie ein sprühbares dsRNA-Produkt seine letale Wirkung auf molekularer Ebene entfaltet.
Die Ergebnisse belegen nicht nur die hohe Zielgenauigkeit von RNA-Sprays gegen Schadinsekten, sondern schaffen auch eine wichtige wissenschaftliche Grundlage für ihre Weiterentwicklung. Das Verständnis des Wirkmechanismus ist entscheidend, um RNA-basierte Pflanzenschutzmittel künftig sicher, wirksam und gezielt gegen weitere Schadinsekten einsetzen zu können.