CRISPR-Cas in vogelvlucht

Tegenlicht besteedde zondag 25 maart aandacht aan de nieuwe gentechniek CRISPR-Cas. Maar wat ging eraan vooraf? Hoe zijn onderzoekers zo ver gekomen? Duik met me mee de geschiedenis in van deze nieuwe gentechniek.

​

In mijn studietijd, rond 2005, knutselden we met restrictie-enzymen en ligases, om DNA door te knippen respectievelijk aan elkaar te plakken. Met een plasmide, dat is cirkelvormig DNA van bacteriën, kon je de gewenste stukken doorgeven aan andere organismen. Dat doen bacteriën al sinds mensengeheugenis om zo onderling genen uit te wisselen, bijvoorbeeld genen die beschermen tegen ziekteverwekkers als virussen. Dat is dus hun natuurlijke afweersysteem. Op deze manier verdedigen bacteriën zich al lange tijd tegen virussen; een koud kunstje waarvan biologen sinds de jaren 70 dankbaar gebruik maken in het lab.

​

Knip- en plakgereedschap

In 2005 zagen de Franse yoghurtingenieurs Philippe Horvath en Rodolphe Barrangou van zuivelgigant Danisco dat dit niet het enige afweersysteem was: sommige bacteriën bleken met ander ingebouwd knip- en plakgereedschap specifieke sneetjes te kunnen aanbrengen in het virusgenoom na herhaalde infectie. Dit mechanisme gaat volgens het onderzoeksveld een revolutie ontketenen in de moleculaire biologie; het CRISPR-Cas-systeem.

​

Manipulatie

Pas na 2012 ging het balletje rollen met de publicatie in Science van de Amerikaanse Jennifer Doudna en de Franse Emmanuelle Charpentier, toen zij ontdekten dat ze het bacteriële gereedschap zo konden manipuleren dat het met precisie het DNA kon aanpassen. En sindsdien zijn veel andere onderzoeksgroepen ermee aan de slag gegaan, zoals in Nederland de groep van John van der Oost van Wageningen University & Research. Van der Oost komt aan het woord over zijn onderzoek met CRISPR-Cas in de Tegenlicht uitzending. 

​

Muizen genetisch aanpassen

In Amerika gaat het onderzoek met deze nieuwe gentechniek al het veld in. Sinds 2014 experimenteert Kevin Esvelt, hoofd van de Sculpting Evolution Group bij MIT in Cambridge in de VS, met deze techniek in veldmuizen. Hij wil muizen genetisch zo aanpassen dat ze resistent zijn tegen de daar overheersende Lymebacterie. Dan worden ze dus niet meer ziek en ze kunnen de bacterie dan dus ook niet overdragen na een tekenbeet.

Esvelt wil de muizen in het lab blootstellen aan de Lymebacterie, en daarna de juiste antistoffen isoleren uit de muis. Deze antistoffen moeten andere muizen beschermen tegen de infectie met Lyme. Maar dat wil hij juist bereiken door het gen te vinden dat codeert voor deze stoffen, en dat gen vervolgens met CRISPR-Cas inbouwen in een ander muizengenoom. Vervolgens maakt die andere muis dan ook automatisch deze antistoffen aan, nog voordat hij de Lymebacterie is tegengekomen.

Het eiland Nantucket bij Boston, waar de muizen leven en Lyme een enorme plaag is, lijkt de ideale testomgeving. En ook stuit Esvelt op weinig publieke weerstand bij de eilandbewoners om Lyme te lijf te gaan.

​

Soepelere wet

Esvelt heeft bovendien de regelgeving mee, want die is in de VS soepeler. Onderzoekers hoeven geen toestemming te vragen om met de techniek te mogen experimenteren. In Nederland wel, in afwachting van de definitieve uitspraak van het Europese Hof van Justitie. Staatssecretaris Van Dam is alleen voor vrijstelling van nieuwe technieken als CRISPR-Cas in de wetgeving indien de voortgebrachte organismen niet meer risico’s met zich meebrengen dan organismen die met de traditionele technieken zijn voortgebracht. Maar zie daar maar eens onderscheid in te maken. Een hele uitdaging lijkt me dat.

​

En in Nederland?

Het gevolg is wel dat de huidige Nederlandse situatie eerder belemmerend dan bevorderend is voor het onderzoek naar nieuwe gentechnieken. Het zal me niet verbazen als bedrijven en instellingen hun boeltje pakken en hun genetische knutselwerk voortzetten in het buitenland, zoals VVD’er Remco Dijkstra al opperde.

Dat zou jammer zijn, zo gaat veel Nederlandse kennis de grens over. Daar mag de politiek weleens een stokje voor steken. Tot het zover is, gaan de biohackers rustig verder met knutselen met DNA, zoals ook in de uitzending van Tegenlicht van zondag 25 maart 2018 te zien is.