RNA-Sprays: Eine neue Ära der Schädlingsbekämpfung

In den letzten Jahren wurde intensiv an Pflanzenschutzmitteln geforscht, welche über einen ganz neuen Wirkmechanismus agieren. Der wichtigste Bestandteil in sogenannten RNA-Sprays, die RNA, ist nämlich im Gegensatz zu den aktiven Stoffen in konventionellen synthetisch-chemischen Pflanzenschutzmitteln nach herkömmlichen Kriterien wenig toxisch. Doch wie funktionieren RNA-Sprays und sind sie wirklich so unbedenklich?

Text von Jonas Wiget für den Verein ohneGift, die Originalpublikation finden Sie auf ohnegift.ch

Wenn von den «Bausteinen des Lebens» gesprochen wird, denken die meisten Menschen vorerst nur an DNA. An die kleine Schwester der DNA, die RNA, wird bei der Erwähnung vorheriger Redewendung wohl weniger gedacht. Trotzdem würde Leben, so wie wir es kennen, auch ohne RNA nicht existieren. RNA ist nämlich essenziell für die Bildung von Proteinen und fungiert sozusagen als Bindeglied zwischen der DNA und Proteinen. Die bekannteste Form von RNA ist grundsätzlich eine Kopie eines DNA-Segments, die dazu dient, die Information für die Herstellung von Proteinen zu transportieren. Doch wie kann dies genutzt werden, um Nutzpflanzen vor Schädlingen zu schützen?

Wirkmechanismus von RNA-Sprays

Die Suche nach einer Antwort auf diese Frage führt uns zuerst zur Funktionsweise von Viren. Bei der Vermehrung vieler Viren innerhalb einer infizierten Zelle entsteht nämlich doppelsträngige RNA (dsRNA). Zahlreiche Organismen haben daher Abwehrsysteme entwickelt, welche solche dsRNA erkennt und abbaut. Dabei wird die dsRNA zuerst in kleine Fragmente geschnitten und danach werden die zwei Stränge voneinander getrennt. Im Anschluss wird einer der Stränge zerstört, der Zweite wird jedoch von einem Protein-Komplex aufgenommen. Dieser vernichtet anschliessend jede RNA mit derselben Sequenz. Mit diesem Mechanismus, genannt RNA-Interferenz (RNAi), verhindert die Zelle im besten Fall, dass der Virus sich weiter ausbreitet^1,2,3.

Die wichtige Rolle von RNAi für das Immunsystem von vielen Organismen blieb auch im Bereich des Pflanzenschutzes nicht unerkannt. Moderne RNAi-basierte Pflanzenschutzmittel (PSM), sogenannte RNA-Sprays, machen sich nämlich genau diesen Mechanismus zunutze. RNA-Sprays beinhalten dsRNA mit RNA-Sequenzen, welche in den Pflanzenschädlingen natürlicherweise die Vorlage für die Synthese von lebenswichtigen Proteinen bilden. RNAi bewirkt somit, dass die dsRNA aus dem Spray innerhalb der Zellen des Pflanzenschädlings so behandelt wird, als wäre sie von einem Virus, woraufhin auch jene RNA-Stränge, die vom Organismus selber produziert wurden, zerstört werden. So können Gene gezielt ausgeschalten werden, um den Tod der Schädlinge herbeizuführen⁴. Weil RNA-Sprays auf der Stufe von einzelnen Genen wirksam sind, haben sie im Vergleich zu konventionellen PSM den Vorteil, dass sie zumindest in der Theorie sehr spezifisch auf bestimmte Schädlingsarten abzielen können. Aus diesem Grund wurde der Technologie zugeschrieben, dass sie eine neue Ära in der Schädlingsbekämpfung einläuten könne⁵. Ist dem tatsächlich so, hat diese Ära vor kurzem auch in Europa begonnen – genauer im Mai 2026 als Belgien als erster europäischer Staat ein RNA-Spray per Notfallzulassung zugelassen hat⁶.

Case Study: Calantha

Der RNA-Spray mit dem Namen Calantha wurde von GreenLight Biosciences entwickelt und wird gegen Kartoffelkäfer (Leptinotarsa decemlineata) eingesetzt. Dieser befällt, wie der Name vorwegnimmt, Kartoffelpflanzen. Der Spray bewirkt, dass der Käfer ein Protein (genauer: «Proteasom Untereinheit β5») Proteasom nicht mehr bilden kann, welches eine wichtige Rolle im zellulären «Proteinrecyclingsystems» spielt. Dadurch häufen sich beschädigte Proteine in den Zellen an, was zum Tod des Tieres führt⁷. Die Aufnahme der dsRNA erfolgt durch den Frass von besprayten Blättern direkt über das Verdauungssystem⁴.

Calantha wurde erst kürzlich in Belgien zugelassen – für eine Testphase von insgesamt 120 Tagen⁶. In den USA ist das PSM schon seit 2023 erhältlich. Die Zulassung vor drei Jahren wurde jedoch schon damals kritisiert, da der RNA-Spray in einem beschleunigten Verfahren auf den Markt kam – bevor die reguläre Testphase beendet war. Dies war besonders problematisch, da bis anhin keine anderen vergleichbaren PSM zugelassen waren⁸. Es wurde kritisiert, dass die amerikanische Umweltbehörde für eine Zulassung des Pestizids nur Tests an wenigen Indikatorenspezies (z.B. Honigbienen und Marienkäfer) vorschreibt⁵. Umweltschutzorganisationen kritisierten ausserdem, dass die Umweltverträglichkeitsprüfung vor der Zulassung mangelhaft gewesen sei. Insbesondere rügten sie, dass unklar ist, wie lange das Produkt tatsächlich nach der Anwendung noch in den Böden und im Wasser nachweisbar ist. Zudem enthält das Pestizid nebst dem Wirkstoff «Ledprona» noch 99.2% andere Zutaten, die beispielsweise dazu dienen, die RNA zu stabilisieren. Diese anderen Zutaten mussten jedoch nicht öffentlich bekannt gegeben werden, obwohl sie das Verhalten des Pestizids in der Umwelt stark beeinflussen⁹.

Blick in die Zukunft

Die Anwendung von RNA-Sprays beschränkt sich momentan auf die USA und Belgien. Zukünftig ist jedoch durchaus damit zu rechnen, dass RNA-basierte PSM auch in anderen Ländern zugelassen werde – auch in der Schweiz. Die Annahme der parlamentarischen Initiative «Modernen Pflanzenschutz in der Schweiz ermöglichen» (22.441), könnte des Weiteren zur Folge haben, dass solche PSM ohne vertiefte Prüfung auch auf Schweizer Feldern ausgebracht werden dürften. Durch die Initiative soll die Schweiz künftig nämlich Pestizidzulassungen (inkl. Notfallzulassungen wie jene in Belgien!) aus den umliegenden EU-Ländern weitgehend automatisch übernehmen¹⁰.

Die Argumente, welche für die Verwendung von RNA-Sprays sprechen, hören sich vielversprechend an – hohe Spezifizität, geringes Risiko einer Resistenzentwicklung und keine negativen Auswirkungen auf die Umwelt¹¹. Gerade die hohe Spezifizität würde einen grossen Fortschritt gegenüber herkömmlichen PSM darstellen, da diese oft eine geringe Speziesspezifität zeigen und allgemein toxisch sind. Doch wie einige Studien andeuten, sind zumindest einige der Versprechen tatsächlich zu gut, um wahr zu sein. Doch schauen wir uns nun den Wahrheitsgehalt dieser drei Versprechen im Detail an:

1. Hohe Spezifizität: In der Theorie ist eine sehr hohe Spezifizität wahrscheinlich, nur ist es schwierig diese zu gewährleisten. Gewisse Organismen (auch entfernt verwandte Arten) könnten nämlich dieselbe oder ähnliche RNA-Sequenzen aufweisen, wie sie in dem RNA-Spray vorkommen. Das kann gefährlich sein, da der RNAi-Mechanismus in Pflanzen, Tieren und Pilzen weit verbreitet ist¹².
2. Resistenzentwicklung: Ob und wie schnell Pflanzenschädlinge auf dem Feld Resistenzen gegen RNA-basierte PSM entwickeln, ist unklar. Erste Ergebnisse aus dem Labor zeigen jedoch, dass sich Resistenzen vermutlich relativ schnell entwickeln können. So wurde innert weniger Generationen beobachtet, wie adulte Kartoffelkäfer hohe Resistenz gegen das Insektizid entwickelten¹³.
3. Umweltauswirkungen: Da RNA an sich relativ instabil ist und in der Umwelt schnell abgebaut wird, enthalten RNA-Sprays Stoffe, welche diese Degradierung verzögern. Nebst den unklaren Umweltauswirkungen der RNA selbst (bzgl. deren Spezifizität), können daher vor allem auch diese zusätzlichen Stoffe problematisch sein. Die verwendeten Stoffe sind nämlich wenig erforscht und es wird vermutet, dass viele davon negative Auswirkungen auf Ökosysteme und die menschliche Gesundheit haben¹².

Die vielen Unklarheiten und offenen Fragen zu den Auswirkungen auf die Umwelt und menschliche Gesundheit zeigen, dass es noch zu früh ist, um mit RNA-Sprays im Feld gegen Pflanzenschädlinge vorzugehen. Zurzeit sind jedoch schon verschiedene weitere Sprays in Entwicklung – ob die RNA-Sprays aber tatsächlich eine neue, nachhaltigere Ära des Pflanzenschutzes einläuten, wird sich noch zeigen müssen^4,5.

Quellen:

1. Meister, G. & Tuschl, T. (2004): Mechanisms of gene silencing by double-stranded RNA.
2. TheScientist (2025): What Is RNAi? Gene Silencing Explained for Researchers and Innovators (abgerufen am 10.06.2026).
3. Wikipedia (2026): RNA interference (abgerufen am 15.06.2026).
4. ScienceBlog Universität Regensburg (2026): Wie RNA-Sprays den Pflanzenschutz revolutionieren (abgerufen am 15.06.2026).
5. Science (2024): The Perfect Pesticide? (abgerufen am 15.06.2026).
6. The Brussels Times (2026): Doubts mount over introduction of genetic pesticides in Belgium(abgerufen am 15.06.2026).
7. Narva, K. et al. (2025): Calantha™: the First Commercialized Sprayable DsRNA Product for Insect Control.
8. The New Lede (2023): EPA fast-tracking of gene-altering pesticide sparks concerns(abgerufen am 16.06.2026).
9. Environmental Protection Agency (2023): Comment submitted by Center for Food Safety (CFS) et al. (abgerufen am 24.06.2026).
10. naturschutz.ch (2026): Parlament schwächt den Schutz vor gefährlichen Pestiziden(abgerufen am 27.06.2026).
11. GreenLight Biosciences (2026): Introducing Calantha (abgerufen am 27.06.2026).
12. Luo, X. et al. (2024): Risk assessment of RNAi-based biopesticides.
13. Mishra, S. et al. (2021): Selection for high levels of resistance to double-stranded RNA (dsRNA) in Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata Say) using non-transgenic foliar delivery.