Bioprospecting: Wie die Erforschung der Vielfalt der Natur Innovationen antreibt und die nächste Welle wissenschaftlicher Entdeckungen vorantreibt. Entdecken Sie das ungenutzte Potenzial und die Kontroversen, die die Zukunft der Erkundung natürlicher Ressourcen prägen. (2025)

• Einführung: Definition von Bioprospecting und seiner globalen Bedeutung
• Historische Meilensteine und wegweisende Entdeckungen im Bioprospecting
• Schlüsseltechnologien, die moderne Bioprospecting-Bemühungen antreiben
• Wichtige Akteure: Führende Organisationen und Forschungsinitiativen
• Rechtliche Rahmenbedingungen und internationale Vereinbarungen (z. B. CBD, Nagoya-Protokoll)
• Ethische Überlegungen und Rechte der indigenen Völker im Bioprospecting
• Marktentwicklungen: Aktueller Wert und prognostiziertes Wachstum (geschätzte 8–12% CAGR bis 2030)
• Fallstudien: Erfolgsgeschichten in der Pharma-, Agrar- und Industrie
• Herausforderungen: Verlust der Biodiversität, Biopiraterie und regulatorische Hürden
• Zukünftige Perspektiven: Entstehende Möglichkeiten und das sich entwickelnde öffentliche Interesse am Bioprospecting
• Quellen & Referenzen

Einführung: Definition von Bioprospecting und seiner globalen Bedeutung

Bioprospecting, auch bekannt als Biodiversitätsprospektion, bezieht sich auf die systematische Erforschung natürlicher Ressourcen – hauptsächlich Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen – nach kommerziell wertvollen genetischen und biochemischen Eigenschaften. Dieser Prozess bildet die Grundlage für die Entdeckung neuer Verbindungen für Pharmazeutika, Landwirtschaft, Kosmetik und industrielle Anwendungen. Im Jahr 2025 bleibt Bioprospecting ein Grundpfeiler der Innovation in der Biotechnologie, dessen globale Bedeutung sowohl im wirtschaftlichen Potenzial als auch im Gebot nachhaltiger Entwicklung verankert ist.

Die globale Bedeutung des Bioprospecting wird durch seine Rolle bei der Bewältigung drängender Gesundheits- und Umweltprobleme unterstrichen. Beispielsweise hat die Suche nach neuen Antibiotika und antiviralen Mitteln aufgrund des Anstiegs der antimikrobiellen Resistenzen zugenommen, was die Forschung in zuvor ungenutzten Ökosystemen wie Tiefseequellen und tropischen Regenwäldern vorantreibt. Organisationen wie die Weltgesundheitsorganisation haben den dringenden Bedarf an neuartigen Therapeutika hervorgehoben, von denen viele aus Naturstoffen stammen. Ebenso erkennt die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen Bioprospecting als entscheidend für die Ernährungssicherheit an, da es die Identifizierung widerstandsfähiger Pflanzenarten und bioaktiver Verbindungen ermöglicht, die die landwirtschaftliche Produktivität steigern können.

Bioprospecting ist auch zentral für die Ziele des Übereinkommens über die biologische Vielfalt (CBD), einem internationalen Vertrag mit nahezu universeller Teilnahme. Das CBD betont die faire und gerechte Verteilung der Vorteile, die aus der Nutzung genetischer Ressourcen entstehen, ein Prinzip, das nationale und internationale Politiken geprägt hat. Im Jahr 2025 beeinflusst die Umsetzung des Nagoya-Protokolls – eines Abkommens im Rahmen des CBD – weiterhin, wie Länder den Zugang zu ihrer Biodiversität regulieren und Vereinbarungen zur Vorteilsteilung mit Forschungseinrichtungen und privaten Unternehmen aushandeln.

Die wirtschaftlichen Auswirkungen des Bioprospecting sind erheblich. Laut der Weltorganisation für geistiges Eigentum machen Naturprodukte einen erheblichen Anteil der neuen Arzneimittelzulassungen und Patente aus, was den anhaltenden kommerziellen Wert der Biodiversität widerspiegelt. Große Pharma- und Biotechnologieunternehmen sowie öffentliche Forschungseinrichtungen investieren erheblich in Bioprospecting-Initiativen, oft in Zusammenarbeit mit lokalen Gemeinschaften und Regierungen.

Mit Blick auf die Zukunft wird die Perspektive für Bioprospecting im Jahr 2025 und in den kommenden Jahren durch Fortschritte in der Genomik, synthetischen Biologie und Datenanalytik geprägt, die die Identifizierung und Entwicklung bioaktiver Verbindungen beschleunigen. Gleichzeitig gibt es einen wachsenden Fokus auf ethische Beschaffung, Naturschutz und die Rechte indigener Völker, wie sie in sich entwickelnden internationalen Rahmenbedingungen und nationalen Gesetzgebungen zum Ausdruck kommen. Während die Welt nachhaltige Lösungen für Gesundheits-, Ernährungs- und Umweltprobleme sucht, ist Bioprospecting darauf vorbereitet, ein entscheidender Motor für wissenschaftliche Entdeckungen und globale Zusammenarbeit zu bleiben.

Historische Meilensteine und wegweisende Entdeckungen im Bioprospecting

Bioprospecting, die systematische Erforschung der Biodiversität nach neuen Ressourcen von sozialem und kommerziellem Wert, hat sich seit seiner Entstehung erheblich weiterentwickelt. Die historischen Meilensteine des Feldes sind durch wegweisende Entdeckungen, internationale Vereinbarungen und das Aufkommen neuer Technologien geprägt, die seinen Verlauf bis 2025 und darüber hinaus gestaltet haben.

Einer der frühesten und einflussreichsten Meilensteine war die Entdeckung des Antibiotikums Penicillin aus Penicillium notatum im Jahr 1928, die die Suche nach neuartigen Verbindungen aus natürlichen Quellen katalysierte. In den folgenden Jahrzehnten wurden wichtige Medikamente wie Taxol aus dem Pazifischen Eibenbaum und Artemisinin aus Artemisia annua isoliert, die beide nach wie vor entscheidend für die Behandlung von Krebs bzw. Malaria sind. Diese Entdeckungen unterstrichen das immense pharmazeutische Potenzial des Bioprospecting und weckten globales Interesse an der nachhaltigen Nutzung genetischer Ressourcen.

Die Annahme des Übereinkommens über die biologische Vielfalt (CBD) im Jahr 1992 war ein entscheidendes Ereignis, das einen rechtlichen Rahmen für den Zugang zu genetischen Ressourcen und die faire und gerechte Verteilung der Vorteile aus deren Nutzung schuf. Das CBD, das vom Sekretariat des Übereinkommens über die biologische Vielfalt verwaltet wird, hat seither nationale und internationale Politiken geleitet und beeinflusst, wie Bioprospecting durchgeführt wird und wie Vorteile verteilt werden, insbesondere an indigene und lokale Gemeinschaften.

Im 21. Jahrhundert haben technologische Fortschritte wie Hochdurchsatz-Screening, Metagenomik und synthetische Biologie das Bioprospecting revolutioniert. Die Fähigkeit, Umwelt-DNA zu analysieren und gesamte mikrobielle Gemeinschaften zu sequenzieren, hat den Entdeckungsbereich weit über das hinaus erweitert, was zuvor möglich war. Beispielsweise hat das U.S. Department of Energy Joint Genome Institute eine führende Rolle bei der Sequenzierung der Genome von Tausenden von Organismen gespielt und eine Grundlage für die Identifizierung neuartiger Enzyme und bioaktiver Verbindungen geschaffen.

In den letzten Jahren gab es einen Anstieg im marinen Bioprospecting, wobei Organisationen wie das Europäische Laboratorium für Molekularbiologie und dessen Europäisches Bioinformatik-Institut die Katalogisierung und Analyse mariner genetischer Ressourcen unterstützen. Die Entdeckung von Extremophilen in Tiefseequellen und polarer Regionen hat Enzyme mit industriellen und pharmazeutischen Anwendungen hervorgebracht, wie thermostabile DNA-Polymerasen und neuartige Antibiotika.

Mit Blick auf 2025 und die nahe Zukunft prägt das Inkrafttreten des Nagoya-Protokolls – eines ergänzenden Abkommens zum CBD – weiterhin die rechtliche Landschaft des Bioprospecting, indem es Transparenz und Vorteilsteilung betont. Die fortschreitende Digitalisierung genetischer Informationen, oder digitale Sequenzinformationen (DSI), bietet sowohl Chancen als auch Herausforderungen für Zugang und Vorteilsteilung, wie in den jüngsten Diskussionen der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen hervorgehoben. Während Bioprospecting in neue Grenzen vordringt, einschließlich synthetischer Biologie und der Erforschung zuvor unzugänglicher Ökosysteme, ist das Feld bereit für weitere wegweisende Entdeckungen und regulatorische Entwicklungen.

Schlüsseltechnologien, die moderne Bioprospecting-Bemühungen antreiben

Das moderne Bioprospecting hat sich in den letzten Jahren schnell entwickelt, angetrieben von einer Konvergenz fortschrittlicher Technologien, die die Entdeckung und Entwicklung neuartiger bioaktiver Verbindungen transformieren. Im Jahr 2025 stehen mehrere Schlüsseltechnologiebereiche an der Spitze dieser Transformation und ermöglichen es Forschern, biologische Vielfalt mit beispielloser Effizienz und Präzision zuzugreifen, zu analysieren und zu nutzen.

Eine der bedeutendsten Fortschritte ist die weitverbreitete Einführung von Next-Generation-Sequencing (NGS)-Technologien. NGS ermöglicht die Hochdurchsatzanalyse genetischen Materials aus Umweltproben und erleichtert die Identifizierung neuartiger Gene, biosynthetischer Wege und Organismen ohne die Notwendigkeit traditioneller Kultivierungsmethoden. Dieser Ansatz, bekannt als Metagenomik, ist zu einem Grundpfeiler des Bioprospecting geworden, insbesondere bei der Suche nach neuen Antibiotika und Enzymen. Organisationen wie das U.S. Department of Energy Joint Genome Institute leiten großangelegte metagenomische Projekte und stellen offene genomische Daten bereit, die den Entdeckungsprozess beschleunigen.

Ergänzend zu NGS ermöglichen Fortschritte in der Bioinformatik und künstlicher Intelligenz (KI) die schnelle Analyse und Interpretation riesiger Datensätze, die aus Umweltsequenzierungen generiert werden. KI-gesteuerte Algorithmen können die Struktur und Funktion unbekannter Gene vorhersagen, vielversprechende Kandidaten für weitere Studien priorisieren und sogar die Aktivität neuartiger Verbindungen simulieren. Das Europäische Bioinformatik-Institut, Teil des Europäischen Laboratoriums für Molekularbiologie, ist ein wichtiger Akteur bei der Entwicklung und Pflege von Bioinformatik-Ressourcen, die globale Bioprospecting-Initiativen unterstützen.

Eine weitere kritische Technologie ist das Hochdurchsatz-Screening (HTS), das die Testung von Tausenden biologischer Proben auf gewünschte Aktivitäten, wie antimikrobielle oder antikrebserzeugende Eigenschaften, automatisiert. HTS-Plattformen, die oft mit Robotik und miniaturisierten Assays integriert sind, sind mittlerweile Standard in akademischen und industriellen Umgebungen. Die National Institutes of Health unterstützen mehrere HTS-Zentren, die mit Forschern zusammenarbeiten, um Naturstoffbibliotheken auf therapeutisches Potenzial zu screenen.

Synthetische Biologie verändert ebenfalls das Bioprospecting, indem sie das Design und die Konstruktion neuartiger biosynthetischer Wege in Wirt-Organismen ermöglicht. Dies erlaubt die nachhaltige Produktion seltener oder komplexer Naturprodukte, die schwer aus ihren natürlichen Quellen zu gewinnen sind. Institutionen wie die SynBioBeta-Gemeinschaft fördern Innovation und Zusammenarbeit in diesem schnell wachsenden Bereich.

Mit Blick auf die Zukunft wird erwartet, dass die Integration dieser Technologien das Tempo der Entdeckung und Kommerzialisierung im Bioprospecting weiter beschleunigt. Da Initiativen zum Datenaustausch und internationale Kooperationen zunehmen, wird in den nächsten Jahren voraussichtlich ein Anstieg bei der Identifizierung neuer bioaktiver Verbindungen zu beobachten sein, mit erheblichen Auswirkungen auf Medizin, Landwirtschaft und Industrie.

Wichtige Akteure: Führende Organisationen und Forschungsinitiativen

Bioprospecting, die systematische Erforschung der Biodiversität nach neuen Ressourcen von sozialem und kommerziellem Wert, zieht im Jahr 2025 weiterhin erhebliche Aufmerksamkeit sowohl aus dem öffentlichen als auch dem privaten Sektor auf sich. Das Feld ist durch ein dynamisches Zusammenspiel zwischen multinationalen Unternehmen, nationalen Forschungsinstituten und internationalen Kooperationen gekennzeichnet, die alle darauf abzielen, neuartige Verbindungen für Pharmazeutika, Landwirtschaft und Biotechnologie zu entdecken.

Unter den prominentesten Organisationen sticht Novartis durch seine kontinuierlichen Investitionen in die Entdeckung natürlicher Produkte hervor, insbesondere bei der Suche nach neuen Antibiotika und Antikrebsmitteln. Die globalen Bioprospecting-Programme des Unternehmens nutzen fortschrittliche Genomik und Metabolomik, um Mikroorganismen und Pflanzen aus verschiedenen Ökosystemen zu screenen. Ebenso hat Bayer seine Bioprospecting-Initiativen ausgeweitet und konzentriert sich auf Pflanzenschutz und nachhaltige Landwirtschaft, mit Partnerschaften in Lateinamerika und Südostasien, um auf einzigartige pflanzliche und mikrobielle Vielfalt zuzugreifen.

Im öffentlichen Sektor finanziert das National Institutes of Health (NIH) in den Vereinigten Staaten weiterhin großangelegte Bioprospecting-Projekte, wie das Programm der International Cooperative Biodiversity Groups (ICBG), das die Zusammenarbeit zwischen US-Forschern und biodiversitätsreichen Ländern fördert. Der Nationalrat für wissenschaftliche und technologische Entwicklung (CNPq) in Brasilien ist ein weiterer wichtiger Akteur, der die Forschung über die Flora und Fauna des Amazonas mit dem doppelten Ziel von Naturschutz und nachhaltiger Nutzung unterstützt.

International bleibt das Übereinkommen über die biologische Vielfalt (CBD) zentral für die Gestaltung des rechtlichen und ethischen Rahmens für Bioprospecting. Das Nagoya-Protokoll, das vom CBD verwaltet wird, hat im Jahr 2025 eine erhöhte Umsetzung erfahren, wobei immer mehr Länder Zugang- und Vorteilsteilungsmechanismen (ABS) einrichten, um eine gerechte Verteilung der Vorteile aus genetischen Ressourcen sicherzustellen. Dies hat zu einem Anstieg formeller Vereinbarungen zwischen Unternehmen und lokalen Gemeinschaften geführt, insbesondere in Afrika und Südostasien.

Forschungsinitiativen werden auch von akademischen Konsortien vorangetrieben. Das Europäische Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) koordiniert pan-europäische Bemühungen zur Katalogisierung und Analyse mariner und terrestrischer Biodiversität und integriert Bioprospecting mit modernster Bioinformatik. In Asien fördert das RIKEN-Institut in Japan das mikrobielle Bioprospecting, wobei der Fokus auf Extremophilen aus Tiefsee- und vulkanischen Umgebungen für die Entdeckung industrieller Enzyme liegt.

Mit Blick auf die Zukunft wird in den nächsten Jahren ein zunehmendes Zusammenarbeiten zwischen Industrie, Wissenschaft und indigenen Gemeinschaften erwartet, angetrieben durch Fortschritte in der synthetischen Biologie und digitalen Sequenzinformationen. Die Integration von künstlicher Intelligenz für das Screening von Verbindungen und die Erweiterung globaler Biodiversitätsdatenbanken dürften das Tempo der Entdeckung beschleunigen, während anhaltende Debatten über ABS und digitales Bioprospecting die regulatorische Landschaft prägen werden.

Rechtliche Rahmenbedingungen und internationale Vereinbarungen (z. B. CBD, Nagoya-Protokoll)

Bioprospecting – die Erkundung der Biodiversität nach kommerziell wertvollen genetischen und biochemischen Ressourcen – operiert innerhalb eines komplexen rechtlichen Rahmens, der durch internationale Vereinbarungen und nationale Vorschriften geprägt ist. Im Jahr 2025 sind die wichtigsten globalen Rahmenbedingungen, die das Bioprospecting regeln, das Übereinkommen über die biologische Vielfalt (CBD) und dessen ergänzendes Abkommen, das Nagoya-Protokoll. Diese Instrumente zielen darauf ab, eine faire und gerechte Verteilung der Vorteile aus der Nutzung genetischer Ressourcen zu gewährleisten, während sie gleichzeitig die Rechte der Länder und indigenen Gemeinschaften an ihrem biologischen Erbe schützen.

Das Übereinkommen über die biologische Vielfalt, das 1992 angenommen wurde und nun von nahezu allen Ländern ratifiziert ist, stellte die grundlegenden Prinzipien der nationalen Souveränität über genetische Ressourcen und die Notwendigkeit von vorheriger informierter Zustimmung (PIC) und gegenseitig vereinbarten Bedingungen (MAT) für den Zugang auf. Das Nagoya-Protokoll, das 2014 in Kraft trat, operationalisiert diese Prinzipien, indem es einen rechtlichen Rahmen für Zugang und Vorteilsteilung (ABS) bereitstellt. Im Jahr 2025 haben über 140 Parteien das Nagoya-Protokoll ratifiziert, und seine Umsetzung entwickelt sich weiterhin, wobei Länder nationale ABS-Gesetzgebungen aktualisieren und digitale Sequenzinformationen (DSI) als Brennpunkt der Debatte auftreten.

In den letzten Jahren gab es verstärkte Verhandlungen darüber, wie DSI – genetische Daten, die digital gespeichert werden und oft in Forschung und Entwicklung verwendet werden, ohne physischen Zugang zum ursprünglichen Material zu haben – angegangen werden kann. Das Treffen der CBD COP15 im Jahr 2022 in Montreal führte zu einer Entscheidung, einen multilateralen Mechanismus für die Vorteilsteilung aus DSI zu etablieren, wobei laufende technische und politische Diskussionen voraussichtlich das endgültige System bis 2025-2026 gestalten werden. Dies ist besonders relevant für das Bioprospecting, da Forscher zunehmend auf digitale Datenbanken für genetische Informationen angewiesen sind, was Fragen zur Rückverfolgbarkeit, Vorteilsteilung und Einhaltung von ABS-Verpflichtungen aufwirft.

Auf nationaler Ebene verfeinern Länder weiterhin ihre ABS-Rahmenbedingungen. Beispielsweise hat Brasilien, ein megadiverses Land, das Gesetz Nr. 13.123/2015 umgesetzt, das den Zugang zu genetischen Ressourcen und traditionellem Wissen regelt und aktiv an internationalen Diskussionen zu DSI teilnimmt. Ebenso überwacht das Australische Ministerium für Klimawandel, Energie, Umwelt und Wasser ein robustes ABS-System, das Genehmigungen und Vorteilsteilungsvereinbarungen für Bioprospecting-Aktivitäten in seiner Zuständigkeit erfordert.

Mit Blick auf die Zukunft wird erwartet, dass sich das rechtliche Umfeld für Bioprospecting harmonisierter, aber strenger gestalten wird, da der internationale Konsens über DSI und digitale Vorteilsteilungsmechanismen gefestigt wird. Interessengruppen – einschließlich Forschungseinrichtungen, Biotechnologieunternehmen und indigener Gemeinschaften – beobachten diese Entwicklungen genau und erkennen an, dass die Einhaltung sich entwickelnder rechtlicher Rahmenbedingungen entscheidend für ein ethisches und nachhaltiges Bioprospecting ist. Die laufende Arbeit des CBD-Sekretariats und nationaler Behörden wird entscheidend sein, um die Zukunft des Zugangs und der Vorteilsteilung zu gestalten und sicherzustellen, dass die Nutzung genetischer Ressourcen sowohl Innovation als auch Naturschutz fördert.

Ethische Überlegungen und Rechte der indigenen Völker im Bioprospecting

Bioprospecting – die Erkundung der Biodiversität nach kommerziell wertvollen genetischen und biochemischen Ressourcen – hat seit langem komplexe ethische Fragen aufgeworfen, insbesondere in Bezug auf die Rechte indigener Völker und lokaler Gemeinschaften. Im Jahr 2025 bleiben diese Bedenken zentral für internationale politische Debatten und praktische Rahmenbedingungen, die Bioprospecting-Aktivitäten leiten.

Ein wichtiger Meilenstein zur Behandlung dieser Fragen ist das Übereinkommen über die biologische Vielfalt (CBD), ein internationaler Vertrag mit nahezu universeller Teilnahme. Das Nagoya-Protokoll des CBD, das 2014 in Kraft trat, hat rechtlich bindende Anforderungen für den Zugang zu genetischen Ressourcen und die faire und gerechte Verteilung der Vorteile, die aus deren Nutzung entstehen, festgelegt. Im Jahr 2025 prägt das Protokoll weiterhin nationale Gesetze und Unternehmenspraktiken, wobei über 140 Parteien Zugang- und Vorteilsteilungsrahmen (ABS) umsetzen. Diese Rahmenbedingungen sollen sicherstellen, dass indigene Völker und lokale Gemeinschaften konsultiert und entschädigt werden, wenn ihr traditionelles Wissen oder ihre Ressourcen im Bioprospecting genutzt werden.

In den letzten Jahren gab es eine verstärkte Überprüfung der Einhaltung dieser Rahmenbedingungen. Das Vereinte Nationen Permanente Forum für indigene Angelegenheiten und das UNESCO Intergouvernementale Kommission für geistiges Eigentum und genetische Ressourcen haben beide auf anhaltende Herausforderungen hingewiesen, einschließlich Fälle, in denen Vereinbarungen zur Vorteilsteilung fehlen oder unzureichend sind. In den Jahren 2024 und 2025 haben mehrere Länder – wie Brasilien, Indien und Australien – ihre ABS-Vorschriften aktualisiert oder verstärkt, um die Rechte indigener Völker besser zu schützen und eine sinnvolle Teilnahme an Entscheidungsprozessen sicherzustellen.

Technologische Fortschritte, wie digitale Sequenzinformationen (DSI), haben neue ethische Dilemmata eingeführt. DSI ermöglicht es Forschern, auf genetische Daten zuzugreifen, ohne biologische Proben physisch zu erhalten, was Fragen aufwirft, wie die Verpflichtungen zur Vorteilsteilung gelten. Der globale Biodiversitätsrahmen des CBD von 2022 forderte weitere Verhandlungen zu DSI, und im Jahr 2025 suchen Arbeitsgruppen weiterhin einen Konsens darüber, wie die Vorteile aus digitalen genetischen Ressourcen gerecht geteilt werden können.

Indigene Organisationen, wie das Weltorganisation für geistiges Eigentum (WIPO) Indigene Konsultativforum, werden zunehmend lautstark und fordern den Respekt vor freier, vorheriger und informierter Zustimmung (FPIC) sowie die Anerkennung von Gewohnheitsrecht. Diese Gruppen setzen sich für die gemeinsame Entwicklung von Forschungsprotokollen und die direkte Teilnahme an Verhandlungen zur Vorteilsteilung ein. Die Perspektiven für die nächsten Jahre deuten darauf hin, dass ethisches Bioprospecting fortlaufenden Dialog, robuste rechtliche Rahmenbedingungen und transparente Partnerschaften erfordert, um sicherzustellen, dass die Rechte indigener Völker nicht nur anerkannt, sondern aktiv gewahrt werden.

Marktentwicklungen: Aktueller Wert und prognostiziertes Wachstum (geschätzte 8–12% CAGR bis 2030)

Bioprospecting – die systematische Suche nach neuartigen bioaktiven Verbindungen, Genen und Organismen aus natürlichen Umgebungen – gewinnt weiterhin an Schwung als Treiber von Innovationen in der Pharma-, Agrar-, Kosmetik- und Biotechnologie. Im Jahr 2025 wird der globale Bioprospecting-Markt auf etwa 10–12 Milliarden US-Dollar geschätzt, wobei für die nächsten fünf Jahre ein robustes Wachstum erwartet wird. Branchenanalysten und sektorale Organisationen prognostizieren eine jährliche Wachstumsrate (CAGR) im Bereich von 8–12% bis 2030, angetrieben durch Fortschritte in der Genomik, synthetischen Biologie und Hochdurchsatz-Screening-Technologien.

Mehrere Faktoren untermauern diesen Wachstumstrend. Erstens führt die zunehmende Nachfrage nach neuartigen Therapeutika und nachhaltigen biobasierten Produkten zu Investitionen sowohl im öffentlichen als auch im privaten Sektor in Bioprospecting-Initiativen. Beispielsweise finanziert das National Institutes of Health (NIH) weiterhin großangelegte Programme zur Biodiversität und Arzneimittelentdeckung, während die Weltgesundheitsorganisation (WHO) die Bedeutung der Forschung zu Naturstoffen bei der Bekämpfung antimikrobieller Resistenzen und neu auftretender Krankheiten betont. Parallel dazu erweitern multinationale Unternehmen im pharmazeutischen und landwirtschaftlichen Sektor ihre Bioprospecting-Portfolios, oft durch Partnerschaften mit Forschungseinrichtungen und lokalen Gemeinschaften.

Geografisch gesehen entwickeln sich die Regionen Asien-Pazifik und Lateinamerika zu Hotspots für Bioprospecting-Aktivitäten, bedingt durch ihre reiche Biodiversität und unterstützende regulatorische Rahmenbedingungen. Länder wie Brasilien und Indonesien fördern aktiv nachhaltiges Bioprospecting durch nationale Politiken und internationale Kooperationen, die mit den Prinzipien des Übereinkommens über die biologische Vielfalt (CBD) übereinstimmen. Das CBD, ein wichtiger internationaler Vertrag, prägt weiterhin die Marktpraktiken, indem es eine faire und gerechte Vorteilsteilung aus genetischen Ressourcen vorschreibt, was sich zunehmend in kommerziellen Vereinbarungen und Zugangsprotokollen widerspiegelt.

Technologische Innovationen sind ein weiterer wichtiger Treiber des Marktes. Die Integration von Next-Generation-Sequencing, künstlicher Intelligenz und fortschrittlicher Metabolomik beschleunigt die Identifizierung und Charakterisierung wertvoller natürlicher Verbindungen. Organisationen wie das Europäische Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) stehen an der Spitze der Entwicklung von Bioinformatik-Tools, die den Entdeckungsprozess optimieren und die Markteinführungszeit neuer Produkte verkürzen.

Mit Blick auf die Zukunft bleibt die Perspektive für Bioprospecting äußerst positiv. Die Konvergenz globaler Gesundheitsprioritäten, ökologischer Nachhaltigkeit und technologischen Fortschritts wird voraussichtlich zweistellige Wachstumsraten bis 2030 aufrechterhalten. Marktteilnehmer müssen jedoch sich entwickelnde regulatorische Landschaften und ethische Überlegungen navigieren, insbesondere in Bezug auf den Zugang und die Vorteilsteilung mit indigenen Gemeinschaften und Herkunftsländern. Während sich diese Rahmenbedingungen weiterentwickeln, ist der Bioprospecting-Sektor bereit, in den kommenden Jahren erheblichen wissenschaftlichen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Wert zu liefern.

Fallstudien: Erfolgsgeschichten in der Pharma-, Agrar- und Industrie

Bioprospecting – die Erforschung der Biodiversität nach kommerziell wertvollen genetischen und biochemischen Ressourcen – führt weiterhin zu transformierenden Fortschritten in der Pharma-, Agrar- und Industrie. Im Jahr 2025 und den kommenden Jahren exemplifizieren mehrere Fallstudien das Potenzial und die Herausforderungen dieses Feldes, indem sie sowohl wissenschaftliche Durchbrüche als auch sich entwickelnde Rahmenbedingungen für Vorteilsteilung und Nachhaltigkeit hervorheben.

Pharmazeutika: Die Suche nach neuartigen Therapeutika bleibt ein Hauptantrieb des Bioprospecting. Ein bemerkenswertes Beispiel ist die laufende Entwicklung neuer Antibiotika aus marinen Actinomyceten, einer Gruppe von Bakterien, die in Sedimenten des Ozeans gefunden werden. Im Jahr 2024 berichteten Forscher, die mit den National Institutes of Health zusammenarbeiten, von vielversprechenden präklinischen Ergebnissen für eine Verbindung, die aus Tiefsee-Mikroorganismen gewonnen wurde und eine starke Aktivität gegen multiresistente Krankheitserreger zeigt. Diese Arbeit baut auf dem Erbe von Medikamenten wie Paclitaxel (aus dem Pazifischen Eibenbaum) und Artemisinin (aus Artemisia annua) auf, jedoch mit einem erneuten Fokus auf ungenutzte marine und extreme Umgebungen. Die Weltgesundheitsorganisation betont weiterhin die Bedeutung solcher Entdeckungen im Kampf gegen antimikrobielle Resistenzen.

Landwirtschaft: Bioprospecting hat auch zur Identifizierung von Wildverwandten von Nutzpflanzen und endophytischen Mikroben geführt, die die Widerstandsfähigkeit gegenüber Klimastress erhöhen. Im Jahr 2025 berichtete das International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT) von erfolgreichen Feldversuchen mit Weizensorten, die Gene von Wildverwandten einbeziehen und verbesserte Trocken- und Krankheitsresistenz bieten. Diese Fortschritte sind entscheidend, da die globale Landwirtschaft zunehmenden Druck durch den Klimawandel ausgesetzt ist. Darüber hinaus unterstützt die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen Bioprospecting-Initiativen zur Identifizierung nützlicher Bodenmikroben, die die Abhängigkeit von chemischen Düngemitteln und Pestiziden verringern können.

Industrie: Die industrielle Biotechnologie nutzt zunehmend Enzyme und Biomoleküle, die aus Extremophilen stammen – Organismen, die in extremen Umgebungen gedeihen. Die DSM-Gruppe, ein globales wissenschaftsbasiertes Unternehmen, hat Enzyme aus thermophilen Bakterien für die Verwendung in der Bioenergieproduktion und Lebensmittelverarbeitung kommerzialisiert. Diese Enzyme bieten eine höhere Effizienz und Stabilität unter industriellen Bedingungen, reduzieren den Energieverbrauch und die Umweltauswirkungen. Das Umweltprogramm der Vereinten Nationen erkennt solche bioprospecting-getriebenen Innovationen als entscheidend für die Förderung nachhaltiger industrieller Praktiken an.

Mit Blick auf die Zukunft wird die Perspektive für Bioprospecting durch internationale Vereinbarungen wie das Nagoya-Protokoll geprägt, das den Zugang zu genetischen Ressourcen und eine gerechte Vorteilsteilung regelt. Während digitale Sequenzinformationen und synthetische Biologie traditionelle Grenzen verwischen, aktualisieren Organisationen wie das Übereinkommen über die biologische Vielfalt aktiv Rahmenbedingungen, um sicherzustellen, dass Bioprospecting weiterhin Vorteile für Innovatoren und Quellgemeinschaften liefert. In den nächsten Jahren wird ein Anstieg der Zusammenarbeit, Transparenz und technologischen Integration erwartet, der das Potenzial der Vielfalt der Natur für den globalen Nutzen weiter freisetzen wird.

Herausforderungen: Verlust der Biodiversität, Biopiraterie und regulatorische Hürden

Bioprospecting – die Erkundung der Biodiversität nach neuen Ressourcen von sozialem und kommerziellem Wert – steht im Jahr 2025 und in den kommenden Jahren vor erheblichen Herausforderungen. An erster Stelle stehen der Verlust der Biodiversität, Biopiraterie und komplexe regulatorische Rahmenbedingungen, die die Landschaft für Forscher, indigene Gemeinschaften und Branchenakteure prägen.

Der Verlust der Biodiversität bleibt eine kritische Bedrohung für das Bioprospecting. Das Übereinkommen über die biologische Vielfalt (CBD) hat wiederholt gewarnt, dass die beschleunigte Aussterbensrate von Arten, die durch Zerstörung von Lebensräumen, Klimawandel und Verschmutzung verursacht wird, die genetischen Ressourcen, die für Entdeckungen zur Verfügung stehen, erodiert. Laut der Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES) sind über eine Million Arten vom Aussterben bedroht, was direkte Auswirkungen auf die Zukunft des Bioprospecting hat. Der schrumpfende Pool ungenutzter biologischer Vielfalt schränkt das Potenzial ein, neuartige Verbindungen für Pharmazeutika, Landwirtschaft und Biotechnologie zu finden.

Biopiraterie – die unbefugte oder nicht entschädigte Nutzung biologischer Ressourcen und traditionellen Wissens – bleibt ein umstrittenes Thema. Viele Länder und indigene Gruppen haben Bedenken hinsichtlich der Ausbeutung ihrer genetischen Ressourcen ohne faire Vorteilsteilung geäußert. Die Weltorganisation für geistiges Eigentum (WIPO) und das Nagoya-Protokoll des CBD haben Rahmenbedingungen geschaffen, um diese Bedenken zu adressieren, und betonen die Notwendigkeit von vorheriger informierter Zustimmung und gerechter Vorteilsteilung. Die Durchsetzung bleibt jedoch inkonsistent, und rechtliche Streitigkeiten treten weiterhin auf, insbesondere in Regionen mit reicher Biodiversität, aber begrenzter regulatorischer Kapazität.

Regulatorische Hürden sind eine weitere große Herausforderung. Das Nagoya-Protokoll, das 2014 im Rahmen des CBD in Kraft trat, legt internationale Regeln für den Zugang zu genetischen Ressourcen und die Vorteilsteilung fest. Im Jahr 2025 haben über 140 Parteien das Protokoll ratifiziert, aber die Umsetzung variiert stark. Einige Länder haben klare Zugang- und Vorteilsteilungsverfahren (ABS) eingerichtet, während andere mit bürokratischen Verzögerungen und mangelnder Klarheit kämpfen. Dieses regulatorische Durcheinander kann Investitionen abschrecken und die Forschung verlangsamen, da Unternehmen und akademische Institutionen ein komplexes Netz nationaler und internationaler Gesetze navigieren müssen.

Mit Blick auf die Zukunft wird die Perspektive für Bioprospecting von globalen Bemühungen abhängen, den Verlust der Biodiversität zu stoppen, rechtliche Rahmenbedingungen zu stärken und eine faire Vorteilsteilung sicherzustellen. Das Übereinkommen über die biologische Vielfalt wird voraussichtlich eine zentrale Rolle spielen, insbesondere während die Länder auf die Ziele des im Jahr 2022 angenommenen Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework hinarbeiten. Der Erfolg wird eine Zusammenarbeit zwischen Regierungen, indigenen Völkern, Forschern und der Industrie erfordern, um Naturschutz, Innovation und Gerechtigkeit bei der Nutzung der biologischen Ressourcen der Welt in Einklang zu bringen.

Zukünftige Perspektiven: Entstehende Möglichkeiten und das sich entwickelnde öffentliche Interesse am Bioprospecting

Bioprospecting – die Erkundung der Biodiversität nach neuen Ressourcen von sozialem und kommerziellem Wert – entwickelt sich weiterhin schnell, während sich wissenschaftliche Fähigkeiten und globale Prioritäten verschieben. Mit Blick auf 2025 und die folgenden Jahre prägen mehrere Trends und Möglichkeiten die Zukunft des Bioprospecting, angetrieben durch Fortschritte in der Genomik, synthetischen Biologie und internationalen politischen Rahmenbedingungen.

Einer der bedeutendsten Treiber ist die zunehmende Zugänglichkeit von Hochdurchsatz-Sequenzierung und Bioinformatik, die es Forschern ermöglicht, genetisches Material aus verschiedenen Ökosystemen mit beispielloser Geschwindigkeit und Genauigkeit zu analysieren. Dieser technologische Sprung wird voraussichtlich die Entdeckung neuartiger Enzyme, Pharmazeutika und landwirtschaftlicher Verbindungen aus zuvor unerforschten Umgebungen, wie Tiefseequellen und extremen terrestrischen Lebensräumen, beschleunigen. Beispielsweise erweitert das Europäische Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) seine Metagenomik-Initiativen, um die mikrobielle Vielfalt zu katalogisieren und bioaktive Verbindungen mit potenziellen Anwendungen in Medizin und Industrie zu identifizieren.

Die zunehmende Dringlichkeit des Klimawandels und die Suche nach nachhaltigen Lösungen fördern ebenfalls öffentliche und private Investitionen in Bioprospecting. Organisationen wie das Übereinkommen über die biologische Vielfalt (CBD) fördern aktiv gerechte Mechanismen zur Vorteilsteilung, insbesondere im Rahmen des Nagoya-Protokolls, um sicherzustellen, dass Quellländer und indigene Gemeinschaften eine faire Entschädigung für ihre genetischen Ressourcen erhalten. Im Jahr 2025 wird die Umsetzung von Richtlinien zu digitalen Sequenzinformationen (DSI) voraussichtlich ein Schwerpunkt in internationalen Verhandlungen sein, die möglicherweise die Rahmenbedingungen für den Zugang und die Vorteilsteilung für genetische Daten neu gestalten.

In der Zwischenzeit intensivieren die Pharma- und Biotechnologiesektoren ihre Suche nach neuartigen Naturprodukten, insbesondere im Kontext steigender antimikrobieller Resistenzen und des Bedarfs an neuen Arzneimittelansätzen. Unternehmen und Forschungsverbünde arbeiten zunehmend mit lokalen Akteuren zusammen, um auf einzigartige Biome zuzugreifen und dabei sich entwickelnde rechtliche und ethische Standards einzuhalten. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hebt weiterhin die Bedeutung der Forschung zu Naturstoffen in ihren globalen Gesundheitsstrategien hervor und betont die Notwendigkeit von Innovationen in den Arzneimittelentdeckungsprozessen.

Das öffentliche Interesse am Bioprospecting entwickelt sich ebenfalls weiter, mit einem größeren Bewusstsein für den Wert der Biodiversität und die ethischen Dimensionen der Ressourcennutzung. Bürgerwissenschaftsinitiativen und Open-Access-Datenbanken machen Bioprospecting transparenter und partizipativer, fördern Vertrauen und Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern, Gemeinschaften und politischen Entscheidungsträgern. Während das Jahrzehnt voranschreitet, wird erwartet, dass die Integration von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen die Effizienz und den Umfang der Bioprospecting-Bemühungen weiter verbessert und neue Grenzen in der Suche nach nachhaltigen Lösungen für globale Herausforderungen eröffnet.

Quellen & Referenzen

• Weltgesundheitsorganisation
• Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen
• Weltorganisation für geistiges Eigentum
• U.S. Department of Energy Joint Genome Institute
• Europäisches Laboratorium für Molekularbiologie
• Europäisches Bioinformatik-Institut
• National Institutes of Health
• SynBioBeta
• Novartis
• RIKEN
• Australisches Ministerium für Klimawandel, Energie, Umwelt und Wasser
• Vereinte Nationen
• UNESCO
• International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT)
• DSM
• Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services